جلسه دفاع از رساله: آقای علی اعتمادی، گروه مهندسی مخابرات
 خلاصه خبر: مخابرات مولکولی در حضور منابع نویز زیستی خارجی
چکیده: امروزه تجهیزات پزشکی، کارکرد بسیار مهمی در تشخیص، پایش، و درمان انواع مختلف بیماری‌ها دارند. با وجود پیشرفت‌های مهم در حوزه‌ی پزشکی، توان پایش دقیق اطلاعات فیزیولوژیک داخل بدن و اطلاع آن به کاربر جهت تشخیص به‌هنگام بیماری‌ها و پیگیری‌های درمانی مربوطه تا به امروز محقق نشده‌است. اخیراً نانوشبکه‌های مبتنی بر مخابرات مولکولی رویکرد جدیدی را جهت ورود به دنیای پیچیده‌ی داخل بدن و پایش محیط‌های زیستی فراهم آورده‌است. تمرکز اصلی رساله‌ی حاضر بر نحوه‌ی عملکرد شبکه‌های مخابرات مولکولی و تعامل آن با نهادهای زیستی داخل بدن است. مهم‌ترین موضوع در مخابرات مولکولی، بحث نویز و تنوع آن خصوصاً در میکرومحیط‌های زیستی است که بایستی به‌صورت گسترده به آن پرداخته‌شود.
در این رساله ابتدا، به مدلسازی و ارزیابی عملکرد یک شبکه‌ی مخابرات مولکولی نقطه‌به‌نقطه‌ی مبتنی بر پراکنش در حضور یک منبع نویز زیستی پرداخته می‌شود. در مرحله‌ی اول، با استفاده از فرآیند پوآسن مرکب یک مدل ریاضی برای منابع نویز زیستی ارائه‌شده و توزیع نویز دریافتی در گیرنده‌ی مخابرات مولکولی به‌صورت تقریبی و دقیق به‌دست می‌آید. در ادامه، در مورد آشکارساز مربوطه و شرایط بهینگی آن بحث می‌گردد و در پایان، برای حالت مجانبی منبع نویز در رژیم نرخ بالا، توزیع دقیق نویز در گیرنده محاسبه و کارآیی آن با معیار احتمال خطا ارزیابی می‌گردد. نشان داده می‌شود که توزیع نرخ نویز دریافتی در گیرنده ناشی از منبع نویز، گوسی است.
در بخش دوم رساله، کران‌های بالای ظرفیت تئوری اطلاعاتی و نیز کران‌های پایین احتمال خطای متناظر برای یک شبکه‌ی مخابرات مولکولی با استفاده از نامساوی فانو در حضور یک منبع نویز زیستی به‌دست می‌آید. دو کران مهم پوآسن و گوسی معرفی گردیده و اثر پارامترهای مختلف سیستمی از جمله فاصله‌ی منبع نویز بر انتخاب کران ظرفیت نشان داده می‌شود. نشان داده می‌شود که با افزایش توان ارسالی فرستنده، فاصله‌بین کران‌های احتمال خطای سیستم با شبیه‌سازی افزایش می‌یابد. همچنین، کانال مورد اشاره به دلیل کاربردهای متعدد بیولوژیک داخل بدن، از اهمیت بسیار زیادی به‌لحاظ تئوری اطلاعاتی برخوردار است.
27 آبان 1398 / تعداد نمایش : 1582
|