[发明专利]分子通信方法及用于分子通信的接收机

权利要求书

1.一种分子通信方法，所述方法在接收端执行，包括：

在比特时隙内，分别检测从发射端通过生化环境发送的携带原比特的信息的信使分子的第一浓度、所述生化环境中存在的反应物分子的第二浓度、所述信使分子与所述反应物分子在所述生化环境中发生反应而生成的产物分子的第三浓度，以得到第一浓度曲线、第二浓度曲线和第三浓度曲线；

分别对所述第一浓度曲线、所述第二浓度曲线和所述第三浓度曲线进行凹凸性度量，以得到第一度量指标、第二度量指标和第三度量指标；其中，凹凸性度量包括：

在进行所述凹凸性度量之前，对于所述第一浓度曲线、所述第二浓度曲线和所述第三浓度曲线中的每一个浓度曲线，通过对该浓度曲线上的在所述比特时隙内的多个采样点进行滑动平均，完成对该浓度曲线的预平滑处理；

确定经过所述预平滑处理的所述第一浓度曲线、所述第二浓度曲线和所述第三浓度曲线在所述比特时隙的峰值、所述峰值的邻近区域的预设宽度以及该邻近区域内的采样值；

针对每一浓度曲线，根据所述峰值、所述峰值的邻近区域的预设宽度以及该邻近区域内的采样值进行算术运算，均得到三个凹凸性子度量，计算所述三个凹凸性子度量之和，作为各浓度曲线的度量指标；其中，所述第一浓度曲线、所述第二浓度曲线和所述第三浓度曲线均通过对应的所述三个凹凸性子度量之和得到对应的所述第一度量指标、所述第二度量指标和所述第三度量指标；

具体的，通过如下所示公式进行所述三个凹凸性子度量的计算：

其中，i_m为接收信号峰值位置，L_max为峰值位置邻近区域的采样宽度，L_com、L_ext为依次进一步远离L_max的区域宽度，r_k,i表示第k个比特时隙内的第i个采样值，度量指标为三个凹凸性子度量之和，即度量指标m_k=m_k,1+m_k,2+m_k,3；通过将所述第一度量指标、所述第二度量指标和所述第三度量指标分别与预设的第一自适应阈值、第二自适应阈值和第三自适应阈值进行比较，获得对所述原比特的第一检测结果、第二检测结果和第三检测结果；

基于所述第一检测结果、所述第二检测结果和所述第三检测结果进行综合判决，以得到所述原比特的恢复比特。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，分别检测所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度包括：

以所述比特时隙划分成的采样时隙为单位分别检测并记录所述第一浓度、所述第二浓度、所述第三浓度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于所述预平滑处理的滑动窗口取值为2L+1，其中L≤ (Tb/Ts)/2，Tb表示所述比特时隙的长度，Ts表示所述采样时隙的长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一自适应阈值、所述第二自适应阈值和所述第三自适应阈值中相应的一个是基于该已处理浓度曲线上的所述峰值和在所述邻近区域边界的采样值以及所述凹凸性子度量的个数而计算出的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，基于所述第一检测结果、所述第二检测结果和所述第三检测结果进行综合判决包括：

基于所述第一检测结果、所述第二检测结果和所述第三检测结果，采用少数服从多数原则进行综合判决。