| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 术语与数学符号约定 | 第18-20页 |
| 英文缩略语 | 第20-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-29页 |
| 1.1 研究背景 | 第21-23页 |
| 1.2 研究现状 | 第23-25页 |
| 1.3 论文的研究工作 | 第25-29页 |
| 第二章 分子计算 | 第29-41页 |
| 2.1 DNA | 第29-30页 |
| 2.2 DNAvsSilicon | 第30-33页 |
| 2.2.1 DNA计算的优缺点 | 第31-32页 |
| 2.2.2 DNA计算机 | 第32页 |
| 2.2.3 DNA计算的应用 | 第32-33页 |
| 2.3 化学反应网络(CRNs) | 第33-37页 |
| 2.3.1 定义 | 第34页 |
| 2.3.2 确定性模型与随机模型 | 第34-35页 |
| 2.3.3 质量作用动力学 | 第35页 |
| 2.3.4 常微分方程组(ODEs) | 第35-37页 |
| 2.4 DNA链置换反应及其设计工具DSD | 第37-38页 |
| 2.5 总结 | 第38-41页 |
| 第三章 基于化学反应网络的组合逻辑 | 第41-73页 |
| 3.1 组合逻辑简介 | 第41-42页 |
| 3.2 单比特的双轨表示 | 第42-45页 |
| 3.3 基于卡诺图进行一一映射的方法 | 第45-51页 |
| 3.3.1 设计思路 | 第45页 |
| 3.3.2 2输入逻辑门设计规则 | 第45-47页 |
| 3.3.3 N输入组合逻辑一一映射 | 第47-50页 |
| 3.3.4 仿真结果 | 第50-51页 |
| 3.4 基于卡诺图化简化学反应网络的方法 | 第51-58页 |
| 3.4.1 设计思路 | 第52页 |
| 3.4.2 化简规则 | 第52-53页 |
| 3.4.3 可行性分析 | 第53-56页 |
| 3.4.4 仿真结果 | 第56-58页 |
| 3.5 基于卡诺图进行部分映射的方法 | 第58-63页 |
| 3.5.1 设计思路 | 第58-59页 |
| 3.5.2 部分映射方案1 | 第59-60页 |
| 3.5.3 部分映射方案2 | 第60-62页 |
| 3.5.4 部分映射方案3 | 第62-63页 |
| 3.5.5 仿真结果 | 第63页 |
| 3.6 复杂度分析 | 第63-66页 |
| 3.7 五种构造方法之间的关系 | 第66-69页 |
| 3.7.1 仿真结果 | 第67-69页 |
| 3.8 总结 | 第69-73页 |
| 第四章 基于化学反应网络的齿轮时钟信号 | 第73-113页 |
| 4.1 时钟信号简介 | 第76页 |
| 4.2 从齿轮中获得设计时钟信号的灵感 | 第76-87页 |
| 4.2.1 可调分子时钟信号 | 第76-77页 |
| 4.2.2 齿轮系统与时钟树的类比 | 第77-82页 |
| 4.2.3 从齿轮到时钟信号的基本范例 | 第82-87页 |
| 4.3 基于齿轮模型的分子时钟信号占空比构建 | 第87-92页 |
| 4.3.1 三种时钟信号占空比齿轮模型及其运作机制 | 第87-90页 |
| 4.3.2 时钟树 | 第90-92页 |
| 4.3.3 小结 | 第92页 |
| 4.4 基于齿轮模型的分子时钟信号变频构建 | 第92-109页 |
| 4.4.1 基频 | 第93-94页 |
| 4.4.2 分频齿轮模型与化学反应网络实现 | 第94-95页 |
| 4.4.3 倍频齿轮模型与化学反应网络实现 | 第95-106页 |
| 4.4.4 小结 | 第106-109页 |
| 4.5 总结与讨论 | 第109-113页 |
| 第五章 基于化学反应网络的时序逻辑设计 | 第113-127页 |
| 5.1 时序逻辑简介 | 第113-114页 |
| 5.2 Key-Keysmith机制 | 第114-118页 |
| 5.3 时序逻辑化学反应网络设计方法 | 第118页 |
| 5.4 两个实例 | 第118-123页 |
| 5.4.1 二进制计数器 | 第119-122页 |
| 5.4.2 四比特循环冗余校验(CRC-4)电路 | 第122-123页 |
| 5.5 鲁棒性分析 | 第123-125页 |
| 5.5.1 分子系统的鲁棒性 | 第124页 |
| 5.5.2 双轨逻辑的鲁棒性 | 第124-125页 |
| 5.6 总结 | 第125-127页 |
| 第六章 基于化学反应网络的LDPC译码器 | 第127-149页 |
| 6.1 LDPC码及因子图 | 第127-129页 |
| 6.1.1 LDPC码 | 第127-128页 |
| 6.1.2 因子图 | 第128-129页 |
| 6.2 信道模型 | 第129页 |
| 6.3 消息传递算法 | 第129-135页 |
| 6.3.1 步骤1：q_(ij)初始化 | 第132页 |
| 6.3.2 步骤2：r_(ji)计算 | 第132-133页 |
| 6.3.3 步骤3：q_(ij)计算 | 第133-134页 |
| 6.3.4 步骤4：y_i计算 | 第134页 |
| 6.3.5 步骤5：输出判决 | 第134-135页 |
| 6.4 基于化学反应网络的LDPC译码器 | 第135-141页 |
| 6.4.1 分子LDPC译码器原理 | 第135-136页 |
| 6.4.2 分子译码调度策略 | 第136-137页 |
| 6.4.3 分子实现译码步骤1：q_(ij)初始化 | 第137页 |
| 6.4.4 分子实现译码步骤2：r_(ji)计算 | 第137-139页 |
| 6.4.5 分子实现译码步骤3：q_(ij)计算 | 第139-140页 |
| 6.4.6 分子实现译码步骤4：y_i计算 | 第140页 |
| 6.4.7 整个化学反应网络 | 第140-141页 |
| 6.5 仿真实验 | 第141-146页 |
| 6.5.1 案例1：(8,4)LDPC分子译码器 | 第141-144页 |
| 6.5.2 案例2：(20,4)LDPC分子译码器 | 第144-146页 |
| 6.6 复杂度分析 | 第146页 |
| 6.7 总结 | 第146-149页 |
| 第七章 总结与展望 | 第149-153页 |
| 7.1 全文总结与主要贡献 | 第149-150页 |
| 7.2 进一步的研究方向 | 第150-153页 |
| 致谢 | 第153-155页 |
| 参考文献 | 第155-165页 |
| 附录 A 美国国家人类基因组研究所(NHGRI)发布DNA测序成本 | 第165-167页 |
| 附录 B RGB三相振荡器与1/2占空比时钟信号化学反应网络 | 第167-169页 |
| 附录 C 1/15占空比时钟信号分频化学反应网络 | 第169-171页 |
| 附录 D 时序逻辑设计中用到的时钟信号 | 第171-173页 |
| 附录 E 四比特CRC电路化学反应网络 | 第173-177页 |
| 附录 F LDPC分子译码器调度时钟信号 | 第177-179页 |
| 附录 G 定理5的证明 | 第179-181页 |
| 附录 H 定理6的证明 | 第181-183页 |
| 附录 I 分子(20,4)LDPC译码器理论译码结果 | 第183-185页 |
| 作者攻读硕士学位期间的研究成果 | 第185-187页 |
