基于ISI匹配的分子通信最优传输序列设计

分子通信（MC）提供了一种受生物信号启发的革命性通信方法。它特别适合于传统电磁方法难以实现的环境，例如流体介质或人体内。这一研究聚焦于解决MC系统中的一个重大挑战：由于分子随机扩散的传播，导致的符号间干扰（ISI）。我们提出了一种新方法，利用传输造型来有效地缓解ISI，通过为符号设计最优传输脉冲（或序列）来实现。我们的做法中心在于解决一个多目标优化问题，旨在最大化单个符号响应在符号持续时间内的可分离性，同时匹配所有符号由分子溢出引起的干扰。通过使每个符号的ISI相似，方法减少了前导符号的影响，从而无需进行任何自适应计算。我们引入一种包含两个椭圆族的几何类比，以推导最优解。支持分析见解的仿真结果用于设计优化的传输轮廓，以增强对ISI的抗性。对所提出的传输造型方法进行了符号错误率（SER）评估。这些结果标志着开发健壮且高效MC系统的重要进步，为生物启发和纳米级通信技术的高级应用开辟了道路。