Geri Dön

Molecular communications in vessel-like diffusive channels

Difüzyon bazlı damarsı ortamlarda moleküler haberleşme

PDF İndir

  1. Tez No: 539166
  2. Yazar: MERİÇ TURAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TUNA TUĞCU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Difüzyon ile moleküler haberleşme difüzyon bazlı bir kanal üzerinde bilgi iletimine dayanmaktadır. Bu kanalın tasarımı kritik bir konudur. Bu tezde, haberleşme sisteminin bütün parçalarını içerisinde bulunduran ve kan damarına benzeyen silindirik bir ortam olan damarsı ortam çalışılmıştır. Haberleşme mesafesinin kan akışı sebebiyle bu tarz ortamlarda artıp uzun mesafeli uygulamalara olanak tanımasına rağmen, analitik analizler için çok uygun bir ortam değillerdir. Bu sebeple, haberleşme ortamı olarak damarsı ortamı kullanan çalışmaların bir çoğu analitik sonuçlardansa simülasyon sonuçlarına dayanmaktadır. Bu boşluğu doldurmak ve göndericinin yerini tespit etmek maksadıyla, yüzük şeklinde pasif alıcı ve Poiseuille akışını dikkate alarak, difüzyon bazlı hareketin hakim olduğu kanal modelinin analitik formülünü çıkardık. Sonrasında, bu kanal modelini kullanarak bilinen ve bilinmeyen salınım başlama zamanı olmak üzere iki farklı uygulama senaryosu için formül çıkardık. Bilinen salınım zamanı için göndericinin yerini tek bir alıcı kullanarak tespit edebilirken, bilinmeyen salınım zamanı için iki alıcı kullanarak göndericinin yerini tespit ettik. Bunlar dışında, sinyal gürültü oranı metriğine alternatif olarak, MOL-Eye diyagramı ve bu diyagramın bazı metriklerini (biriken sinyal gürültü oranı gibi) moleküler sinyalin performansının hesaplanması maksadıyla önerdik. Ayrıca, binary concentration shift keying with consecutive power adjustment (BCSK-CPA) adını verdiğimiz modülasyon tekniğini yıkıcı girişimin etkisi azaltıp, yapıcı girişimin etkisini arttırması amacıyla önerdik. Bunlar dışında, damarsı ortamda farklı alıcı ve akış gibi bileşenler kullanıldı. Son olarak, kısmı kapsayan alıcı yeni bir alıcı tipi olarak önerilmiş ve bu ortamın kanal modeli tasarlanmıştır. En sonunda, oluşturulan yapıların tamamı özel yapılmış simülatör ile doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Molecular communication via diffusion is based on relaying information over a diffusive channel. The design of this diffusive channel is a vital issue. In this thesis, diffusion in the vessel-like environment, which is composed of a cylindrical environment resembling a blood vessel encompassing all the components of the communication system, is studied. Even though the range of communication increases in such environments due to the effect of the blood flow, vessel-like environments are not very suitable for analytical analysis. Therefore, many works, which considered vessel-like environment as the communication environment, are based on the simulation results rather than the analytical results. In order to fill this gap in the literature and to be able to localize the transmitter, we derive the analytical formulation of the channel model for diffusion-dominated movement, considering ring-shaped observing receivers and Poiseuille flow. Then, we derive formulations using this channel model for two different application scenarios, known and unknown emission time. A single receiver is used to localize the transmitter for known emission time, whereas two receivers are used for unknown emission time. Besides, as an alternative to signal-to-noise ratio (SNR), we propose MOL-Eye diagram and some metrics of this diagram (e.g., counting SNR) for the performance evaluation of a molecular signal. Also, binary concentration shift keying with consecutive power adjustment (BCSK-CPA) modulation technique is proposed to decrease destructive inter-symbol interference (ISI) effect and increase constructive ISI effect. Moreover, within the vessel-like environments, different values for the components of the environment (e.g., receiver, flow) are investigated. Lastly, partially covering receiver is proposed as a new type of receiver, and channel model of such environment is devised. Finally, all of the devised frameworks are validated with custom-made simulators.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    115827

    Dinamik manyetik rezonans görüntüleme ve ultrason kontrast ajanlı power doppler ultrasonografi ile meme lezyonlarında benign ve malign ayrımı

    Başlık çevirisi yok

    FAİK SUNGURLU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    OnkolojiMarmara Üniversitesi

    Radyodiagnostik Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ERKİN ARIBAL

  2. Tez No

    810767

    Distortion detection and restoration pipeline for phase contrast microscopy time-series-images

    Faz kontrast microskopi zaman serisi goruntulerinde bozulma tespiti ve yeniden yapılandırma algoritması

    MAHMUT UÇAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Demokrasi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DEVRİM ÜNAY

    PROF. DR. Uğur TÖREYİN

  3. Tez No

    421247

    Applications of bacterial quorum quenching with Rhodococcus sp. BH4 for effective biofouling control in MBR

    Membran biyoreaktörlerde membran biyotıkanmasını engellemek amacıyla Rhodococcus sp. BH4 ile bakteriyel quorum quenching uygulamaları

    BÖRTE KÖSE MUTLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

    PROF. DR. CHUNG-HAK LEE

  4. Tez No

    132342

    Serebrovasküler malformasyonlarda PDGF proteini ve reseptörlerinin ekspresyonu

    The expression of PDGFs and their receptors in human cerebrovascular malformations

    ÖZLEM YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Tıbbi BiyolojiMarmara Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BEYAZIT ÇARIKOĞLU

  5. Tez No

    852511

    Identification of potential atherogenic miRNA markers in exosomes formed in an in vitro vascular smooth muscle cell and endothelial cell culture models

    In vitro vasküler düz kas hücresi ve endotel hücre kültür modellerinde oluşturulan eksozomlarda potansiyel aterojenik miRNA belirteçlerinin tanımlanması

    FATIMA HACER KURTOĞLU BABAYEV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Moleküler TıpKoç Üniversitesi

    Hücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL BAYSAL

    DR. ZELAL ADIGÜZEL

Geri Dön