[发明专利]一种分子通信中基于扩散信道的MIMO接收判决方法

说明书

本发明公开一种分子通信中基于扩散信道的MIMO接收判决方法，应用于分子通信领域，针对现有技术中MIMO模型的误码率高的问题，本发明基于MEP判决准则的混合决策判决算法，通过模型中每个接收机的发射序列分布先验概率、接收机的误码概率以及当前时序的接收判决值得到当前时序的综合判决值，在一定规模的通信过程中，达到降低接收误码率的效果。

技术领域

本发明属于分子通信领域，特别涉及一种基于多入多出(Multiple InputMultiple Output)模型的接收判决技术。

背景技术

在分子通信网络中，基于扩散信道的单入单出(Single Input Single Output)模型过于简单，可扩展性差，往往无法满足该领域的科研需要。而MIMO模型是一种将传统通信的MIMO技术结合分子通信特点的应用，对该领域提供了更广阔的技术支持，相对于SISO模型，它可以通过各种方式实现更高的吞吐量，更复杂的网络环境。但是，MIMO模型的构建同样存在许多急需解决的问题，比如它相对于SISO模型来说增加了信道间干扰(Inter-LinkInterference)，研究如何降低MIMO模型的误码率将是该领域的一个重要课题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种MIMO分子通信网络中的多接收机综合判决算法，基于标准贝叶斯框架下的MAP(Maximum A Posteriori)准则，结合该模型中单个接收机的相关接收判决值、误判概率，通过算法得出该网络的综合接收判决值，该算法基于单个接收机的先验概率以及误码率对其接收判决值进行调整，得到新的判决值，使得判决误码率降低。

本发明的技术方案为：一种分子通信中基于扩散信道的MIMO接收判决方法，以2*2MIMO模型为例，包括以下步骤：

S1、初始化MIMO 2*2分子通信网络，设定信道参数信息，信道内分子基于扩散运动；

S2、考虑多个发射机均同时发射同一二进制序列，序列中01分布概率已知，通常情况下为等概分布；

S3、根据信道信息以及采用的判决准则得到单个接收机的判决阈值以及对应的误判概率，通常这里采用MAP准则；

S4、根据当前时序单一接收机接收到的分子数以及该接收机的判决阈值得到各个接收机的接收判决值；

S5、通过当前时序的各个接收机的接收值以及对应的误判概率代入综合判决算法，得到该时序分子通信网络接收的判决值。

本发明的有益效果：多入多出(MIMO)分子通信网络模型相对于SISO模型更符合实际情况，更具有研究潜力，但相对的，MIMO模型的构建同样存在许多急需解决的问题，比如它相对于SISO模型来说增加了信道间干扰(ILI)，研究如何降低MIMO模型的误码率将是该领域的一个重要课题。针对误码率过大的问题，本发明提出一种基于多个接收机的判决值的综合判决方案，在先验概率(发射机发射序列中比特0与比特1出现的概率)已知的条件下，通过信道信息以及单个接收机的接收判决结果代入综合判决算法得到综合判决值，相对于单个接收机的判决结果，误码率明显下降；并且单个接收机的判决准则可以根据具体的MIMO模型做出调整，以得到效果更好的单个判决阈值，从而加强综合判决方法的有效性。

附图说明

图1为本发明提供的算法流程图；

图2为本发明实施例提供的2*2MIMO分子通信网络模型图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本发明内容进一步阐释。

本发明的一种MIMO分子通信网络中的多接收机综合判决算法，基于标准贝叶斯框架下的MEP准则，结合该模型中单个接收机的相关接收判决值、误判概率，通过算法得出该网络的综合接收判决值。还包括：单个接收机的接收判决可以采用相同的或不同的判决准则，以针对不同的MIMO环境，达到更好的判决效果。