包邮电磁纳米网络基础理论及关键技术

作者：姚信威著

出版社：科学出版社出版时间：2024-07-01

开本： 26cm 页数： 210页

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电磁纳米网络基础理论及关键技术版权信息

ISBN：9787030790538
条形码：9787030790538 ; 978-7-03-079053-8
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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电子通信

电磁纳米网络基础理论及关键技术内容简介

电磁纳米网络给新一代通信技术在微观尺度的应用带来了前所未有的机遇和挑战，成为国内外纳米技术、新一代信息技术和生物信息的新兴前沿交叉领域。为了更好地助力电磁纳米网络的基础理论研究、关键技术研发及应用，提高纳米节点之间信息传输的可靠性和有效性，本书从纳米节点的硬件结构和物理模型、电磁纳米网络的通信信道建模、信道容量分析、信号干扰及抑制、编解码、通信协议［媒体访问控制(MAC)协议和路由协议］等多个角度进行详细介绍和分析。本书语言简明，通俗流畅，既可供从事纳米网络和太赫兹波通信的科研人员参考，也可供高等学校物联网、通信、生物信息等交叉学科相关专业的高年级本科生、研究生使用。

电磁纳米网络基础理论及关键技术目录

第1章电磁纳米网络简介 1 1.1 电磁纳米网络及其应用领域 1 1.2 纳米网络节点核心部件 3 1.2.1 纳米处理器 4 1.2.2 纳米收发器和纳米天线 6 1.3 电磁纳米网络的研究意义 7 1.4 本书的组织结构 8 参考文献 9 第2章电磁纳米网络节点能耗优化设计 11 2.1 电磁纳米网络节点能耗 11 2.1.1 数据包结构 11 2.1.2 收发器能耗模型 12 2.2 数据传输能量优化模型 13 2.2.1 单个数据包的能耗模型 13 2.2.2 单个数据包的能耗优化 14 2.3 参数性能分析 17 2.4 小结 20 参考文献 20 第3章电磁纳米网络的太赫兹波通信建模 22 3.1 太赫兹技术的发展 22 3.2 太赫兹波通信特性研究 24 3.2.1 太赫兹波传输特性 24 3.2.2 太赫兹频段的信道特性 26 3.3 太赫兹波通信模型研究 30 3.3.1 传输路径损耗模型 30 3.3.2 分子吸收损耗模型 35 3.3.3 太赫兹频段信道通信模型 38 3.4 太赫兹信道干扰模型分析 43 3.4.1 基于全向天线的信道干扰模型 43 3.4.2 基于定向天线的信道干扰模型 48 3.5 小结 55 参考文献 55 第4章基于TS-OOK调制机制的电磁纳米网络能量捕获无线通信系统 58 4.1 TS-OOK调制机制 58 4.2 能量捕获无线通信系统 60 4.2.1 能量捕获通信模型 61 4.2.2 系统的平均吞吐量 63 4.2.3 系统的信道容量 67 4.2.4 仿真实验与结果分析 68 4.3 纳米网络永久化和网络容量*大化 70 4.3.1 基于脉冲的纳米网络 71 4.3.2 发射脉冲振幅的理论界限 73 4.3.3 多参数联合优化网络容量 77 4.3.4 仿真实验与结果分析 79 4.4 小结 83 参考文献 83 第5章电磁纳米网络的信道干扰及其抑制 86 5.1 电磁纳米网络中的信道干扰 86 5.1.1 太赫兹波LOS、NLOS传播模型及随机几何建模法 86 5.1.2 LOS传播的信道干扰 89 5.1.3 NLOS传播的信道干扰 92 5.1.4 仿真实验与结果分析 93 5.2 电磁纳米网络中的信号覆盖分析 95 5.2.1 纳米网络中的信号覆盖模型 95 5.2.2 仿真实验与结果分析 97 5.3 电磁纳米网络中信道干扰的抑制 100 5.3.1 纳米网络中信道干扰的编码抑制方式 100 5.3.2 仿真实验和结果分析 104 5.4 小结 107 参考文献 107 第6章电磁纳米网络中节能编码设计 109 6.1 电磁纳米网络编码技术 109 6.1.1 源字等概率通信能耗*小化编码 110 6.1.2 非等概率源字通信能耗*小化编码 112 6.1.3 实时信息流通信能耗优化编码 113 6.1.4 联合太赫兹信道容量性能的节能编码 114 6.2 电磁纳米网络的低码重信道编码 115 6.2.1 纳米网络中的典型编码 115 6.2.2 编码的通信可靠性 118 6.2.3 编码信道容量 119 6.3 源字等概率通信能耗*小化编码 120 6.3.1 编码方法与码本构建算法 120 6.3.2 基于接收端/发送端的能耗模型与能耗优化 123 6.3.3 仿真实验与结果分析 126 6.4 源字非等概率通信能耗*小化编码 131 6.4.1 编码介绍与通信能耗模型 131 6.4.2 仿真实验与结果分析 135 6.5 实时信息流通信能耗优化编码 141 6.5.1 编码介绍 141 6.5.2 仿真实验与结果分析 144 6.6 联合太赫兹信道容量性能的节能编码 148 6.6.1 不同用户场景下的信道容量分析 148 6.6.2 ESC节能编码方案与优化模型 151 6.6.3 仿真实验与结果分析 153 6.7 小结 156 参考文献 156 第7章电磁纳米网络中MAC协议设计 158 7.1 基于辅助波束成形的MAC协议 158 7.1.1 网络模型及波束成形技术 159 7.1.2 TAB-MAC协议的工作过程及性能分析 161 7.1.3 仿真实验与结果分析 166 7.2 基于中继的MAC协议 168 7.2.1 网络模型与RBMP协议 169 7.2.2 仿真实验与结果分析 170 7.3 基于时序接收驱动的MAC协议 171 7.3.1 网络模型 172 7.3.2 SRD-MAC协议的原理分析 173 7.3.3 仿真实验与结果分析 174 7.4 小结 181 参考文献 181 第8章电磁纳米网络的路由协议 183 8.1 纳米网络路由协议 183 8.2 基于相对位置模型的机会路由协议 185 8.2.1 系统模型 185 8.2.2 RPAOR路由协议 187 8.2.3 仿真实验与结果分析 189 8.3 基于协作传输的能耗优化路由协议 191 8.3.1 系统模型 192 8.3.2 路由协议 193 8.3.3 仿真实验与结果分析 194 8.4 基于增强学习的偏转路由算法 199 8.4.1 系统模型 199 8.4.2 路由协议 199 8.4.3 仿真实验与结果分析 201 8.5 小结 205 参考文献 206 第9章总结与展望 208 9.1 总结 208 9.2 展望 209

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电磁纳米网络基础理论及关键技术作者简介

姚信威，浙江工业大学教授，博士生导师，全国吴文俊人工智能优秀青年奖获得者，杭州市十大青年科技英才。杭州市钱江特聘专家，浙江省高校领军人才，浙江省人工智能领域军民融合协同创新中心副主任，中国人工智能学会自然计算与智能城市专委会常务副秘书长，浙江省数字经济联合会副会长兼数字经济青年专家委员会主任，杭州市计算机学会执行秘书长，浙江省人工智能产业联盟发起人，浙江卫视《今日评说》特约评论员，浙江省公共政策研究院研究员，浙江省计算机学会人工智能专委会委员，杭州市人工智能学会理事，国家自然科学基金委信息学部基金评议专家。浙江省科技专家库、省级企业研究院、省级企业重点研究院评审专家。科研成果获省部级奖6次，发表学术论文百余篇，获得授权专利30多项。

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