基于非线性、交叉响应接收阵列的分子混合检测与字母设计
信号处理
2025-08-15 v1 新兴技术
摘要
基于空气的分子通信(MC)有望成为首个在实际场景中部署的MC系统,得益于金属氧化物半导体(MOS)传感器等现有传感技术。然而,商业化传感器通常表现出非线性和交叉响应行为,与MC文献中常见的线性且完全类型特定的感知假设相矛盾。为解决这一差距,我们提出了一种用于分子混合通信的检测器,适用于具有一般非线性、交叉响应接收阵列(RX),其对传感器输出执行近似最大似然检测。此外,我们引入了一个算法,用于设计考虑RX特性的混合字母表。我们通过基于两款商业MOS传感器测量结果进行的仿真实验评估了所提检测器和字母设计算法。我们的仿真结果表明,所提检测器在无需大量训练样本的情况下,实现了与数据驱动方法相似的符号错误率,且字母设计算法优于不考虑RX特性的方法。由于所提检测器和字母设计算法同样适用于其他化学传感器,因而为可靠的空气基MC铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2508.10856,
title = {Molecule Mixture Detection and Alphabet Design for Non-linear, Cross-reactive Receiver Arrays in MC},
author = {Bastian Heinlein and Kaikai Zhu and Sümeyye Carkit-Yilmaz and Sebastian Lotter and Helene M. Loos and Andrea Buettner and Yansha Deng and Robert Schober and Vahid Jamali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10856},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 3 figures. Accepted at ACM NanoCom 2025