分子通信与纳米网络 基础理论与应用PDF电子书下载

第1章 纳米机器间的分子通信 1

1.1纳米机器、纳米机器人和基因工程机器 1

1.1.1纳米机器和分子机器 1

1.1.2纳米机器人 3

1.1.3基于合成生物学的基因工程机器 5

1.2自然界中细胞间的分子通信 7

1.3纳米机器间的分子通信 14

1.4分子通信的架构 16

1.5本书的组织结构 20

本章参考文献 20

第2章 基于吸收器的被动分子通信 28

2.1 PMC的通信架构 28

2.2分子的发射 29

2.3分子的扩散 31

2.3.1随机游走 32

2.3.2随机游走的统计特征 35

2.3.3菲克方程 36

2.3.4扩散方程的解决方案示例 40

2.4分子的接收 45

2.4.1完美吸收器的分子接收速率 46

2.4.2完美吸收器的分子捕获概率 48

2.4.3平均捕获时间 49

2.4.4完美吸收球体和完美监控球体的浓度感知精度 51

2.4.5完美吸收和完美监控球体的梯度感知精度 53

2.5基于完美吸收器的 PMC统一模型 58

2.5.1基于反应-速率方程的统一模型 59

2.5.2基于反应-扩散方程的统一模型 65

2.6基于吸收器的PMC通信理论和技术 68

2.6.1基于吸收器的PMC通信速率 68

2.6.2基于吸收器的PMC浓度信道的通信速率 68

2.6.3基于吸收器的PMC时间信道的通信速率 72

2.6.4基于吸收器的PMC二进制调制 75

2.6.5基于单分子的二进制调制 75

2.6.6基于多分子的二进制调制 81

2.6.7基于不同分子类型的M进制调制 84

2.6.8基于分子阵列的二进制调制 90

本章参考文献 99

第3章 基于配体-受体结合机制的被动分子通信 103

3.1被动分子通信架构 103

3.1.1基于表面受体的分子接收 104

3.1.2配体-受体结合的概率问题 108

3.1.3 PMC配体-受体结合中的一种改进的扩散方程 111

3.1.4扩散对配体-受体结合的影响 112

3.1.5表面受体的浓度感知精度 116

3.1.6表面受体的梯度感知精度 121

3.1.7基因调控网络中的PMC 123

3.1.8通过表面受体的PMC调制技术 127

3.1.9 PMC梯度方向估计 133

3.1.10基因调控网络中的PMC速率 135

本章参考文献 136

第4章 主动分子通信 139

4.1基于分子马达的主动分子通信 139

4.2第一情景的建模方法 140

4.2.1信使分子 141

4.2.2接口分子 141

4.2.3引导和运输分子 141

4.2.4分子马达沿着纤维运载货物的连续棘齿模型 142

4.2.5分子马达沿着纤维运载货物的离散随机模型 143

4.3第二情景的建模方法 145

4.4基于分子马达的主动分子通信的通信理论和技术 148

4.5基于间隙连接通道的主动分子通信 152

4.6基于运动细菌的主动分子通信 156

4.6.1编码和释放阶段 157

4.6.2传播阶段 158

4.6.3接收和译码阶段 166

4.7通过纳米机器联系的主动分子通信 166

4.7.1纳米机器的碰撞 167

4.7.2纳米机器的黏合 168

本章参考文献 169

名词索引 174