This work presents a hands-on molecular communication (MC) testbed developed for the undergraduate \textit{Communication Engineering} lab course at the Institute for Communications Technology (IfN), TU~Braunschweig. The goal of the experiment is to provide students with an intuitive and reproducible introduction to MC concepts using a low-cost and accessible fluidic setup. The system employs a background water flow into which three dye colors are injected and symbols are detected by a multi-wavelength photosensor. A zero-forcing--based estimator is used to separate the spectral components and reliably identify the transmitted colors. The experiment is designed to be completed independently by students within a single laboratory session and requires only basic prior knowledge from introductory communication engineering courses. A detailed script accompanies the experiment, guiding students through channel characterization, color detection, pseudoinverse computation, and simple data transmission using on-off keying. In pilot trials, students successfully reproduced the entire communication chain and achieved stable data rates of up to 0.5~bit/s over a 15~cm channel. The proposed testbed demonstrates that fundamental principles of MC can be taught effectively using a compact and inexpensive experimental setup. The experiment will be integrated into an undergraduate lab course.


翻译:本研究介绍了一种为布伦瑞克工业大学通信技术研究所(IfN)本科《通信工程》实验课程开发的动手实践型分子通信(MC)测试平台。该实验旨在通过低成本、易获取的流体装置,为学生提供直观且可复现的分子通信概念入门。系统采用背景水流作为传输介质,注入三种染料颜色,并通过多波长光传感器检测符号。基于迫零的估计器用于分离光谱分量并可靠识别传输的颜色。实验设计为可由学生在单次实验课内独立完成,仅需通信工程导论课程的基础先修知识。实验配有详细的操作指南,引导学生完成信道表征、颜色检测、伪逆计算以及使用启闭键控的简单数据传输。在试点测试中,学生成功复现了整个通信链路,并在15厘米的信道上实现了高达0.5比特/秒的稳定数据速率。所提出的测试平台表明,利用紧凑且廉价的实验装置可以有效讲授分子通信的基本原理。该实验将被纳入本科实验课程。

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