分子扩散通信方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种分子扩散通信方法、系统及存储介质，应用于通信技术领域，能够有效降低分子扩散通信的误码率，提高分子扩散通信的可靠性。该方法包括：获取待发送的第一信息序列；通过预设所罗门编码算法对第一信息序列进行编码，得到编码数据；通过预设调制算法对编码数据进行调制，得到调制数据；将调制数据输入分子扩散通道进行传输；获取分子扩散通道传输的调制数据，将调制数据输入码间串扰滤波器进行滤波，得到滤波数据；通过预设解调算法对滤波数据进行解调，得到解调数据；预设解调算法与预设调制算法相对应；通过预设所罗门解码算法对解调数据进行解码，得到第二信息序列；预设所罗门解码算法与预设所罗门编码算法相对应。对应。对应。

【技术实现步骤摘要】
分子扩散通信方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种分子扩散通信方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着5G通信技术的不断蓬勃发展，传统通信在人们的生活中已经随处可见，而且传统通信的发展日益成熟且越发壮大，给人们的生产还有生活提供了非常大的方便。但是传统通信存在其局限性，对于微观网络通信层面，传统通信受限于液体环境或细胞结构与组织器官构成的复杂通信情形等原因，使得传统通信无法有效进行。随着纳米技术和生物工程等技术的发展，现如今可以利用生物材料，制造出微米或者是纳米级别的机器，这类机器具有体积小，生物兼容性好，能量效率高等一些优点，从而可以利用纳米机器来进行信息传输。在微观层面的纳米网络，目前主要是采用纳米磁通信还有分子通信。分子通信目前是一种新的通信方式，主要采用生物化学分子还有一些微小颗粒作为信息载体在流体环境中传输信号来通信。分子通信的应用领域十分广泛，但相关技术中，分子在传输信息时，会受到分子通信过程中的码间串扰和多用户干扰的影响，传输的误码率较高，通信可靠性较低。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题的至少之一，本专利技术提出一种分子扩散通信方法、系统及存储介质，能够有效降低分子扩散通信的误码率，提高分子扩散通信的可靠性。
[0004]一方面，本专利技术实施例提供了一种分子扩散通信方法，包括以下步骤：
[0005]获取待发送的第一信息序列；
[0006]通过预设所罗门编码算法对所述第一信息序列进行编码，得到编码数据；
[0007]通过预设调制算法对所述编码数据进行调制，得到调制数据；
[0008]将所述调制数据输入分子扩散通道进行传输；
[0009]获取所述分子扩散通道传输的调制数据，将所述调制数据输入码间串扰滤波器进行滤波，得到滤波数据；
[0010]通过预设解调算法对所述滤波数据进行解调，得到解调数据；其中，所述预设解调算法与所述预设调制算法相对应；
[0011]通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列；其中，所述预设所罗门解码算法与所述预设所罗门编码算法相对应。
[0012]根据本专利技术实施例的一种分子扩散通信方法，至少具有如下有益效果：本实施例首先在发送端获取待发送的第一信息序列，并通过预设所罗门编码算法进行编码得到编码数据。接着，本实施例通过预设调制算法对得到的编码数据进行调制得到调制数据，并将得到的调制数据输入分子扩散通道进行传输。同时，本实施例在接收端获取通过分子扩散通道传输的调制数据，并将其输入码间串扰滤波器进行滤波，以缓解分子扩散通信过程中的码间串扰问题。然后，本实施例通过与预设调制算法相对应的解调算法，即预设解调算法，对滤波后得到的滤波数据进行解调，得到解调数据。进一步地，本实施例通过预设所罗门解
码算法对解调数据进行解码，从而得到第二信息序列，实现分子扩散通信。并且，本实施例通过对信息序列进行预设所罗门编解码和预设调制解调操作，有效缓解了分子扩散通信过程中的误码问题，有效降低分子扩散通信的误码率，提高分子扩散通信的可靠性。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述预设所罗门编码算法包括截短所罗门编码算法；
[0014]所述通过预设所罗门编码算法对所述第一信息序列进行编码，得到编码数据，包括：
[0015]确定所述第一信息序列的数据符号个数小于预设符号数，对所述第一信息序列进行零符号填充操作，得到第三信息序列；其中，通过所述零符号填充操作将所述第一信息序列的符号个数补充至所述预设符号数；
[0016]对所述第三信息序列进行所罗门编码，得到编码中间数据；
[0017]对所述编码中间数据进行截短操作，得到所述编码数据；其中，所述截短操作将所述零符号填充操作所填充的零符号进行截短。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述预设所罗门解码算法包括截短所罗门解码算法；
[0019]在执行所述通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列这一步骤之前，所述方法还包括：
[0020]获取所述调解数据中的截短位数；
[0021]根据所述截短位数构建截短解码系数；
[0022]根据所述截短解码系数构建错误定位多项式和错误评估多项式。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列，包括：
[0024]将所述解调数据输入校验子计算模块计算得到校验子；
[0025]根据所述校验子、所述错误定位多项式以及所述错误评估多项式进行误码修正，得到所述第二信息序列。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述预设调制算法包括二进制浓度偏移键控调制算法；
[0027]所述通过预设调制算法对所述编码数据进行调制，得到调制数据，包括：
[0028]通过所述二进制浓度偏移键控调制算法对所述编码数据进行调制，得到所述调制数据。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述预设解调算法包括二进制浓度偏移键控解调算法；
[0030]所述通过预设解调算法对所述滤波数据进行解调，得到解调数据，包括：
[0031]通过所述二进制浓度偏移键控解调算法对所述滤波数据进行解调，得到所述解调数据。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述校验子、所述错误定位多项式以及所述错误评估多项式进行误码修正，得到所述第二信息序列，包括：
[0033]根据所述校验子和所述错误定位多项式通过钱氏搜索算法计算，得到误差位置数据；
[0034]根据所述校验子和所述错误评估多项式进行错误值计算，得到误差值数据；
[0035]根据所述误差位置数据和所述误差值数据进行码字修正，得到所述第二信息序
列。
[0036]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种分子扩散通信系统，包括：
[0037]数据获取模块，用于获取待发送的第一信息序列；
[0038]编码模块，用于通过预设所罗门编码算法对所述第一信息序列进行编码，得到编码数据；
[0039]调制模块，用于通过预设调制算法对所述编码数据进行调制，得到调制数据；
[0040]传输模块，用于将所述调制数据输入分子扩散通道进行传输；
[0041]滤波模块，用于获取所述分子扩散通道传输的调制数据，将所述调制数据输入码间串扰滤波器进行滤波，得到滤波数据；
[0042]解调模块，用于通过预设解调算法对所述滤波数据进行解调，得到解调数据；其中，所述预设解调算法与所述预设调制算法相对应；
[0043]解码模块，用于通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列；其中，所述预设所罗门解码算法与所述预设所罗门编码算法相对应。
[0044]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种分子扩散通信系统，包括：
[0045]至少一个处理器；
[0046]至少一个存储器，用于存储至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分子扩散通信方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待发送的第一信息序列；通过预设所罗门编码算法对所述第一信息序列进行编码，得到编码数据；通过预设调制算法对所述编码数据进行调制，得到调制数据；将所述调制数据输入分子扩散通道进行传输；获取所述分子扩散通道传输的调制数据，将所述调制数据输入码间串扰滤波器进行滤波，得到滤波数据；通过预设解调算法对所述滤波数据进行解调，得到解调数据；其中，所述预设解调算法与所述预设调制算法相对应；通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列；其中，所述预设所罗门解码算法与所述预设所罗门编码算法相对应。2.根据权利要求1所述的分子扩散通信方法，其特征在于，所述预设所罗门编码算法包括截短所罗门编码算法；所述通过预设所罗门编码算法对所述第一信息序列进行编码，得到编码数据，包括：确定所述第一信息序列的数据符号个数小于预设符号数，对所述第一信息序列进行零符号填充操作，得到第三信息序列；其中，通过所述零符号填充操作将所述第一信息序列的符号个数补充至所述预设符号数；对所述第三信息序列进行所罗门编码，得到编码中间数据；对所述编码中间数据进行截短操作，得到所述编码数据；其中，所述截短操作将所述零符号填充操作所填充的零符号进行截短。3.根据权利要求2所述的分子扩散通信方法，其特征在于，所述预设所罗门解码算法包括截短所罗门解码算法；在执行所述通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列这一步骤之前，所述方法还包括：获取所述调解数据中的截短位数；根据所述截短位数构建截短解码系数；根据所述截短解码系数构建错误定位多项式和错误评估多项式。4.根据权利要求3所述的分子扩散通信方法，其特征在于，所述通过预设所罗门解码算法对所述解调数据进行解码，得到第二信息序列，包括：将所述解调数据输入校验子计算模块计算得到校验子；根据所述校验子、所述错误定位多项式以及所述错误评估多项式进行误码修正，得到所述第二信息序列。5.根据权利要求1所述的分子扩散通信方法，其特征在于，所述预设调制算法包括二进制浓度偏移键控调制算法；所述通过预设调制算...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆丽伟，占利，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：