[00105314]分子通信：一种纳米尺度的通信技术

　　分子通信利用化学分子或其他物质传递信息，构建了一种通往微观纳米尺度信息传输的新模式，在未来精准医疗场景与纳米物联网中具有重要应用价值。该项目从扩散信道特性建模、低复杂度接收机、高能效中继方案设以及扩散环境安全传输机制等四个方面进行了探索研究，主要研究成果如下：
　　1。针对典型的基于自由扩散的分子信号传输信道，提出了无需信道状态信息的低复杂度、非相干信号接收方案。该方案避免了对扩散信道的复杂估计，同时也避免了相干接收机中高 维矩阵求逆与非线性函数计算，因此更为适合未来纳米尺度接收机设计与集成。
　　2。研究了分子通信中高能效中继传输机制，受无线通信中中继传输原理启发，采用移动 细菌作为分子信号传输的动态中继，深度结合分子信号载体与细菌中继之间的生理结合过程， 研究了移动中继场景下分子通信系统的能量效率，研究表明新方案能显著提升分子通信系统 的能效。
　　3。研究了分子信号扩散信道的衰落统计特性，充分考虑扩散环境中外在温度对于扩散活性的影响，建立了外界温度扰动与扩散信道衰落之间的理论关系模型，在此基础上进一步研究了信道衰落对分子信号传输带来潜在影响，研究表明衰落信道下码间干扰服从极值分布， 为高效接收机设计提供了理论参考。
　　4。特别地考虑了自由扩散信道下窃听用户的检测与定位问题，分析了常见的单边界场景、对称边界场景和非对称边界场景三种主要情况，推导出了窃听用户位置与合法接收机接收信 道浓度之间的对应关系，提出一种基于一阶近似的简化方案，实现了对窃听用户的检测和定 位，对于实现开放自由空间分子信号的安全传输具有极其重要的理论与实际意义。