Finite-Blocklength Bounds on the Maximum Coding Rate of Rician Fading Channels with Applications to Pilot-Assisted Transmission
我们提出了一个固定的数据包大小和一个固定的数据包错误概率的最大编码率可实现的莱斯块衰落信道上的非渐近界。我们的界限，这适用于没有先验信道状态信息的情况下，在接收机，允许一个量化的速率增益之间的权衡所造成的利用时间-频率分集和速率损失造成的快速信道变化和导频符号开销。
2017-05-23 cs.IT math.IT
Lattice coding for Rician fading channels from Hadamard rotations
在本文中，我们研究了莱斯衰落无线信道的格型编码。这是特别是由初步研究表明，毫米波长无线通信的莱斯衰落模型的动机。我们限制到格码所产生的旋转$\mathbb{Z}^n$，和一个单输入单输出（SISO）通道。我们观察到，几个晶格设计标准建议Hadamard旋转的最优性。例如，我们证明了Hadamard旋转最大化所有旋转的$\mathbb{Z}^n$晶格中的金刚石填充密度。最后，我们提供了模拟表明，阿达玛旋转优于最佳代数旋转和交叉包装格子在Rician通道。
2017-01-26 cs.IT math.IT
A General Coding Scheme for Two-User Fading Interference Channels
针对各态历经衰落两用户高斯干扰信道（IFC），提出了一种基于Han-Kobayashi的可实现方案，该方案在所有节点都具有理想信道状态信息和高斯码本的情况下不分时。使用最大-最小优化技术，它表明，联合编码在所有状态执行至少以及可分离的编码的子类的均匀弱（每个子信道是弱）和混合（混合的强和弱子信道，不实现无干扰的总和容量）IFC。对于一致弱IFC，充分条件得到的和速率最大化时，在两个接收机的干扰被忽略。
2010-01-15 cs.IT math.IT
Distortion Outage Probability in MIMO Block-Fading Channels
本文研究了MIMO块衰落信道中只有接收端信道状态信息的模拟信源传输问题。不同于以往的工作，认为端到端的预期失真作为一个品质因数，我们研究的失真中断概率。我们首先考虑众所周知的发射机通知界，这产生了一个基准下限的失真中断概率的任何编码方案。接下来，我们将结果与源信道分离进行比较。与期望失真方法的关键区别在于，如果信道码率选择适当，则源-信道分离不仅可以实现与发射机通知的下限相同的分集指数，而且可以实现与发射机通知的下限相同的失真中断概率。
2010-06-08 cs.IT math.IT
Polar Coding for Block Fading Channels
在本文中，我们考虑极化编码的问题，块衰落信道，重点是那些与瞬时信道状态信息（CSI）在发送端和接收端都没有。我们的方法是将每个相干间隔的$T_c$符号的块衰落信道以容量保持的方式分解为$T_c$二进制输入子信道，并为每个子信道设计极化码。对于瞬时CSI在接收机处可用的情况，可以使用随机交织器来实现所有子信道的联合编码和解码，以便增强有限长度性能。结果表明，我们提出的方案实现遍历容量的二进制输入块衰落信道下各种CSI的假设。
2017-01-22 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding over a Fading Multiple Access Channel with Partial Channel State Information
在本文中，我们解决的问题，相关的源在快衰落多址接入信道（MAC）的编码器和解码器的部分信道状态信息的传输。我们提供了充分的条件，传输与给定的失真。接下来，这些条件被专门用于高斯MAC（GMAC）。我们提供了最优的功率分配策略，并比较了不同水平的信道状态信息的策略。关键词：衰落MAC，功率分配，部分信道状态信息，相关信源。
2009-08-09 cs.IT math.IT
Optimal Index Coding with Min-Max Probability of Error over Fading Channels
被认为是一个索引编码方案，其中的源（发射机）发送二进制符号在无线衰落信道。发射机使用最小传输次数的索引码被称为最佳索引码。不同的最佳索引码在衰落环境中的错误概率方面给出不同的性能，并且这也随接收机而变化。在本文中，我们处理的最佳索引码，最大限度地减少所有接收机之间的错误的最大概率。我们确定了一个最佳的索引码，最大限度地减少所有接收器之间的错误的最大概率的标准。对于一类特殊的索引编码问题，我们给出了一个算法来确定最佳索引码，使最大错误概率最小化。我们说明了我们的技术和索赔与仿真结果得出结论，最佳索引码之间的仔细选择将在衰落信道中得到相当大的收益。
2015-04-13 cs.IT math.IT
The Second-Order Coding Rate of the MIMO Rayleigh Block-Fading Channel
研究了多输入多输出（MIMO）准静态瑞利衰落信道下的二阶编码速率。我们解决这个问题，通过信息谱的方法和统计界的基础上，最近的随机矩阵理论技术。我们推导出一个中心极限定理（CLT）来分析的信息密度在该政权的块长度n和发送和接收天线的数量K和N，分别同时增长大。当编码速率在渐近容量的O（（nK）^-1/2）范围内时，这个结果导致了最优平均错误概率的封闭形式的上界和下界的特征。
2015-10-09 cs.IT math.IT
Space-time coding techniques with bit-interleaved coded modulations for MIMO block-fading channels
空时比特交织编码调制（ST-BICM）是在块衰落MIMO信道中获得高分集增益和编码增益的有效技术。其最大似然（ML）性能计算理想交织条件下，这使得全局优化考虑到信道编码。由于多样性上界来自Singleton界，一个适当的选择的时间维度的空时编码是可能的，这最大化的多样性，同时最小化的复杂性。在此基础上，提出了一种优化的交织器和一组线性预编码器，称为色散核代数（DNA）预编码器。所提出的预编码器相对于现有技术具有良好的性能，并且对于任何数量的发射天线和任何时间维度都存在。对于turbo码，它们表现出不随帧长度增加的帧出错率。
2007-06-15 cs.IT math.IT
Space-Time Coding over Fading Channels with Stable Noise
本文讨论了空时编码在衰落信道与脉冲噪声，这是已知的准确捕捉网络干扰的性能。我们使用对称α稳定的噪声分布，并采用两种模型，假设依赖和独立的噪声成分在接收天线。本文推导了正交空时分组码（STBC）的成对错误概率（PEP），并给出了GAR（最小距离接收机）和MDR（最小距离接收机）的测试结果。对于一般的空时码，我们提出了一种最大似然（ML）接收机，以及它在高信噪比（SNR）下的近似。所得到的渐近最优接收机（AOR）不依赖于噪声参数，计算简单。蒙特卡洛模拟是用来补充我们的分析结果，并比较接收机的性能。
2011-02-16 cs.IT math.IT
Symbol Error Rate of Space-Time Network Coding in Nakagami-m Fading
本文分析了在独立但不一定同分布（i.n.i.d.）的分布式协作网络中空时网络编码（STNC）的符号出错率（SER）。Nakagami- $m$衰落信道。在这个网络中，多个源与一个单一的目的地进行通信的协助下，多个解码和转发（DF）中继。我们首先推导出新的精确的封闭形式的SER与$M$ -ary相移键控调制（$M$ -PSK）和$M$ -ary正交幅度调制（$M$ -QAM）的表达式。然后，我们推导出新的紧凑的表达式的渐近SER提供有价值的见解的网络行为在高信噪比（SNR）制度。重要的是，我们证明了STNC保证充分的多样性秩序，这是由Nakagami- $m$衰落参数的所有信道，但独立的源的数量。基于新的表达式，我们研究了中继的数量，中继位置，Nakagami- $m$衰落参数，功率分配，和非正交码的SER的影响。
2012-07-04 cs.IT math.IT
Network coding for multicasting over Rayleigh fading multi access channels
本文研究了在慢瑞利衰落信道下利用网络编码进行多播的速率分配问题。在该模型中，网络被视为一个集合的瑞利衰落多址信道。在这个模型中，速率分配方案，这是完全基于信道的统计。速率分配方案的目标是最小化中断概率。给出了衰落多址信道下中断概率的上界。给出了基于此界的次优解。提出了一种分布式的原始-对偶梯度算法来解决速率分配问题。
2014-03-26 cs.IT cs.NI math.IT
Coding Versus ARQ in Fading Channels: How reliable should the PHY be?
研究了瑞利块衰落信道中信道编码和自动重传请求（ARQ）的折衷。重编码系统对应于具有很少ARQ重传的低传输速率，而较轻编码对应于较高传输速率但更多重传。最佳的错误概率，其中最佳是指最大化的平均成功的吞吐量，推导出并示出为一个递减函数的平均信号-噪声比和信道分集阶。这项工作的一般结论是，最佳错误概率相当大（例如，10%或更大），并且以非常小的错误概率操作可能导致显著降低的吞吐量。即使考虑到诸如延迟约束和确认反馈错误等许多实际ARQ考虑，该结论也成立。
2010-03-30 cs.IT math.IT
Coding for Quasi-Static Fading Channel with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文针对发射端具有不完美信道状态信息和量化反馈的准静态衰落信道，通过在 SK 型收发机中引入模格函数与辅助信号，完全消除了由 I-CSIT 引起的译码错误，成功设计了高效的 SK 型编码方案。
2025-07-02 cs.IT math.IT
On the End-to-End Distortion for a Buffered Transmission over Fading Channel
在本文中，我们研究了端到端的失真/延迟的折衷模拟源在衰落信道上传输。模拟源被量化并存储在缓冲器中，直到它被传输。就缓冲延迟而言，存在两种极端情况：无延迟和无限延迟。我们观察到，有一个显着的功率增益，通过引入缓冲延迟。我们的目标是调查这两个极端之间的情况。使用最近提出的\emph{effective capacity}的概念，我们推导出一个封闭形式的公式，这种权衡。对于单输入单输出情况，我们得到了失真-时延曲线的渐近紧上界，它逼近无穷大时延的下界为$\mathcal{D}_\infty \exp(\frac{C}{τ_n})$，其中$τ_n$为归一化时延，$C$为常数.对于更一般的MIMO信道，我们计算了失真SNR指数-在高SNR状态下预期失真的指数衰减率。数值结果表明，引入少量的延迟可以节省显着的传输功率。
2007-06-01 cs.IT math.IT
Coding for Fading Channels with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文提出了一种适用于多路径衰落信道的 SK 类方案，通过中继策略提升传输速率并转换时域信道为频域 MIMO 信道。
2026-01-10 cs.IT math.IT
Lattice Coding and Decoding for Multiple-Antenna Ergodic Fading Channels
针对各态历经衰落，提出了一种格型编解码策略，并在单输入单输出（SISO）和多输入多输出（MIMO）点对点信道以及多址接入信道（MAC）下分析了其性能，信道状态信息仅在接收端可用（CSIR）。在解码器提出了一种新的策略，包括一个随时间变化的均衡矩阵，其次是决策区域，只依赖于信道统计，而不是个人的实现。我们的编码器有一个类似的结构，埃雷兹和扎米尔。对于SISO信道，在宽范围的衰落分布下，容量间隙由常数限定。对于瑞利衰落下的MIMO信道，所实现的速率在与容量的间隙内，该间隙不依赖于信噪比（SNR），并且随着接收天线的数量而减小。分析扩展到K-用户MAC，类似的结果。在将CSIR的使用限制于均衡器的同时实现小的容量间隙突出了高效解码器实现的范围，因为决策区域是固定的，即，独立于信道实现。
2017-02-26 cs.IT math.IT
Optimality and Rate-Compatibility for Erasure-Coded Packet Transmissions when Fading Channel Diversity Increases with Packet Length
在衰落信道上使用擦除和信道编码发送由分组组成的消息，而没有反馈。对于这种情况下，本文探讨了分配给分组级纠删码和信道码的冗余之间的权衡，以及一个目标的低概率故障恢复消息。为此，我们考虑一个衰落模型，我们长期的比例分集块衰落（PD块衰落）。对于一个固定的整体码率和发射功率，我们制定了一个优化问题，以数字方式找到最佳的信道编码率（从而最佳的擦除编码率），最大限度地减少失败的概率为各种近似的问题。此外，从增量冗余的角度来看，结果的解释表明，速率兼容性如何影响作为整体码率的函数的故障概率的可能轨迹。我们的数值结果表明，一个最佳的，无比率，混合编码方案的单用户无线系统在PD块衰落信道应该有率的纠删码方法1。
2016-02-02 cs.IT math.IT
Multiple-Symbol Differential Detection for Distributed Space-Time Coding
差分分布式空时编码（D-DSTC）技术被认为是中继网络提供分集增益和高吞吐量在缺乏信道状态信息。传统的差分检测（CDD）或两个符号的非相干检测慢衰落信道已被检查，并显示遭受3-4 dB的损失相比，相干检测。此外，它也已被证明，CDD的性能严重下降，在快衰落信道和一个不可约的错误地板存在于高信噪比区域。为了克服快衰落带来的误码平层问题，本文提出了一种近似最优的多符号差分检测（MSDD）。MSDD算法联合处理更大的接收信号检测窗口，显著提高了D-DSTC在快衰落信道中的性能。仿真结果表明，在不同的衰落情况下，MSDD算法的错误性能。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Fading Two-Way Relay Channels: Physical-Layer Versus Digital Network Coding
针对衰落三节点双向中继网络（TWRN），研究了三种传输策略--物理层网络编码（PNC）、数字网络编码（DNC）和码字叠加（CW-Sup）。目的是最小化提供给定的一对所需平均速率所需的总平均能量。假设全信道状态信息在所有发射机和接收机处可用。在衰落信道中的各种策略对应的优化问题制定，解决和比较。对于基于DNC的策略，首先考虑网络编码消息和较大消息的剩余比特（DNC-TS）的传输的简单分时。我们扩展这种方法，包括叠加策略（DNC-Sup），其中网络编码的消息和其余的较长的源消息在传输之前叠加。从理论上证明了DNC-Sup在总平均能量使用方面优于DNC-TS和CW-Sup。更重要的是，它在仿真中显示，DNC-Sup性能优于PNC，如果所需的速率较低，反之亦然。最后，提出了一种算法来选择最佳的策略，在能源使用受到不同的速率对的要求。
2014-06-04 cs.IT math.IT
Rateless Coding for MIMO Block Fading Channels
本文研究了无比率码在衰落信道中的性能极限和设计原则。分集复用权衡（DMT）是用来分析系统性能的所有可能的传输速率。分析表明，这种无码率码的设计遵循并行多输入多输出（MIMO）信道近似通用码的设计原则，其中每个子信道都是MIMO信道。更具体地说，它表明，对于一个单输入单输出（SISO）信道，以前开发的单位长度的置换码的并行信道具有速率LR可以直接转换成长度L的无比率码具有多个速率水平（R，2R，. . ., LR），以达到DMT性能极限。
2008-04-29 cs.IT math.IT
Linear Physical-layer Network Coding in Galois Field for Rayleigh fading 2-Way Relay Channels
本文提出了一种新的适用于瑞利衰落双向中继信道（2-WRC）的线性物理层网络编码（LPNC）。中继器通过将用户数据乘以适当选择的生成矩阵，而不是简单的模2（比特XOR）操作，直接将两个用户的叠加信号映射到GF（2^2）中的线性网络编码组合。我们推导出LPNC和5 QAM去噪和转发（5 QAM-DNF）的星座约束容量[2]，并进一步明确表征LPNC和5 QAM-DNF之间的容量差异。基于我们的分析和仿真，我们强调，在不使用不规则的5 QAM映射和牺牲频谱效率的情况下，我们在GF（2^2）中的LPNC在低SNR区域优于5 QAM-DNF方案，而在中高SNR区域实现相同的性能。
2012-11-02 cs.IT math.IT
An Optimal Decoding Strategy for Physical-layer Network Coding over Multipath Fading Channels
提出了一种多径衰落信道下物理层网络编码（PNC）的最优解码器。以往对PNC的研究主要集中在单路径的情况下。对于PNC，多径不仅引入符号间干扰（ISI），而且还引入多个用户同时发送的信号之间的符号间干扰（Cross-SI）。在本文中，我们假设发射机没有信道状态信息（CSI）。然而，PNC系统中的中继具有CSI。中继利用置信传播（BP）算法解码的多径失真的信号从多个用户到网络编码的数据包。我们将我们的多径解码算法称为MP-PNC。我们的仿真结果表明，在单径信道上的同步PNC的基准，比特出错率（BER）性能损失的MP-PNC下的两个抽头ITU信道模型可以保持在0.5dB。此外，它优于MUD-XOR算法3dB - MUD-XOR在执行XOR网络编码映射之前显式地解码来自两个用户的个体信息。虽然本文提出的衰落信道PNC的框架是基于双径和三径信道模型，我们的算法可以很容易地扩展到三个以上的路径的情况下。
2014-07-08 cs.IT math.IT
Outage Probability in Network Coding Based Cooperative Wireless Networks over Nakagami-m Fading Channels
针对Nakagami-m衰落信道下基于网络编码的两源两中继协作网络，推导各S-D对中断概率闭式解，扩展至多中继多S-D对场景，并分析链路衰落因子影响及分集阶数。
2024-01-27 cs.IT math.IT
Ergodic Fading MIMO Dirty Paper and Broadcast Channels: Capacity Bounds and Lattice Strategies
多输入多输出（MIMO）版本的脏纸信道进行了研究，其中的信道输入和污垢经历相同的衰落过程和衰落信道状态是已知的接收机（CSIR）。这表示信号和干扰源位于同一位置的设置，例如在广播信道中。首先，科斯塔的脏纸编码（DPC）的一个变种，其可实现的速率是在一个恒定的差距，所有的信号和污垢的权力。此外，提出了一种格型编码和解码方案，其判决区域与信道实现无关。在瑞利衰落下，格型编码方案的容量间隙随着接收天线的数目而消失，即使在有限的信噪比（SNR）下。因此，尽管衰落脏纸信道的容量仍然是未知的，这项工作表明，它是不远的无尘对应。来自脏纸信道的见解直接导致用于双用户MIMO广播信道（BC）的传输策略，其中发射器相对于每个接收器发射期望和不期望（脏）信号的叠加。分析了两个用户在不同衰落动态下格型编码方案的性能，表明高维格型可以实现接近容量的速率。
2017-06-20 cs.IT math.IT
Filter and nested-lattice code design for fading MIMO channels with side-information
线性分配Gelfand-Pinsker编码（LA-GPC）是一种用于具有仅在发射机处已知的干扰的信道的编码技术，其中已知干扰被视为边信息（SI）。作为LA-GPC的一种特殊情况，脏纸编码已被证明能够实现最佳的无干扰速率的干扰信道与完美的信道状态信息在发射机（CSIT）。在只有发射机处的信道分布信息（CDIT）可用的情况下，LA-GPC在各种快衰落和慢衰落SI信道中也具有良好的（有时是最佳的）性能。在本文中，我们设计的滤波器嵌套格基编码，使其达到相同的速率性能的LA-GPC在多输入多输出（MIMO）信道。与以往的随机高斯码书相比，我们得到的编码方案具有代数结构，可以在实际系统中实现。在慢衰落信道下的仿真结果表明，该算法具有接近无干扰的误码性能。所提出的编码方案可以作为基本的构建块，以实现CDIT或完美CSIT的MIMO高斯广播信道的承诺速率性能
2009-02-24 cs.IT math.IT
Delay-limited Source and Channel Coding of Quasi-Stationary Sources over Block Fading Channels: Design and Scaling Laws
本文研究了准平稳信源在块衰落信道中的时延受限传输问题。以失真中断概率为性能指标，提出了两种具有功率自适应传输的信源和信道编码方案。第一种是针对固定速率传输进行优化的，因此实现简单。第二种是高性能方案，其也受益于相对于源和信道状态的优化速率自适应。在高信噪比条件下，推导了基于中断失真指数和渐近中断失真增益的性能缩放定律，并以固定发射功率和自适应或优化固定速率两种方案作为比较基准。各种分析和数值计算结果表明，源和信道优化的速率和功率自适应方案的优越性能。还观察到，从失真中断的角度来看，固定速率自适应功率方案大大优于自适应速率固定功率方案的延迟有限传输的准静态源在无线块衰落信道。准平稳源的特性对性能的影响，和平稳源的传输的结果的含义进行了研究。
2012-02-28 cs.IT math.IT
Writing on Fading Paper and Causal Transmitter CSI
宽带衰落信道被认为是因果信道状态信息（CSI）在发送端和没有接收端CSI。在接收端采用能量检测规则的简单正交码（类似于[6]）可以在大带宽的限制下实现该信道的容量。该码仅在信道增益足够大时才传输能量。在该限制中，没有任何接收器CSI的该容量与具有全接收器CSI的容量相同--对于脏纸编码也是如此的现象。对于瑞利衰落，该容量（每单位时间）与带宽的对数成比例。我们的编码方案是从Gel'fand-Pinsker [2，3]编码和脏纸编码[4]的动机。尽管如此，对于我们的情况，在发射机处仅需要因果CSI，这与其中需要非因果CSI的脏纸编码和Gel'fand-Pinsker编码形成对比。然后，我们考虑一个一般的离散信道的独立同分布。states.每个输入都有一个相关的成本，并且存在零成本输入“0”。假设信道状态在发射机处以因果方式是已知的。每单位成本的容量被发现为这个通道和一个简单的正交码，以实现这一能力。之后，提出了一种新的正交编码方案的情况下，因果发射机CSI和因果和非因果发射机CSI的单位成本的容量的等价性的条件。最后，在[8]中对非因果发射机CSI的情况进行了一些连接。
2005-11-29 cs.IT math.IT
State-Dependent Fading Gaussian Channel with Common Reconstruction Constraints
Indian Institute of Technology (IIT), Jodhpur（印度理工学院焦浦尔分校）
本文研究了在具有加性状态干扰的高斯信道中，如何同时传输信息并重建共同信道状态，提出了一种满足共同重建约束的最优速率失真贸易区方案。
2026-01-06 cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Independent Decoding
研究了消息随机编码、独立译码的调度多址通信系统的稳定性。可以被调度用于同时传输的消息的数量被限制到给定的最大值，并且从发射机到接收机的信道是准静态的、平坦的并且具有独立的衰落。假设对消息传输的请求根据i.i.d.到达过程。然后，我们显示以下内容：（1）在大消息字母表大小的限制下，稳定区域具有干扰受限的信息理论容量解释，（2）状态无关调度策略实现该渐近稳定区域，以及（3）在对应于立即接入的渐近限制下，非空闲调度策略的稳定区域被示出为是相同的，而与接收信号功率无关。
2005-07-26 cs.IT math.IT
Distortion Exponent in MIMO Fading Channels with Time-Varying Source Side Information
在严格时延约束下，研究了高斯信源在时变多输入多输出（MIMO）信道中的传输。假设在接收机处相关边信息的可用性，其质量，即，与源信号的相关性也随时间变化。一个块衰落模型被认为是时变信道和时变边信息的状态，并假设在接收机完美的状态信息，而发射机只知道的统计。针对这种联合信源-信道编码问题，研究了由\textit{distortion exponent}表征的高信噪比性能。上界推导和比较与较低的列表解码，混合数字模拟传输，以及多层计划，传输连续细化的源，依赖于渐进式和叠加传输与列表解码。最佳失真指数的特点是单输入多输出（SIMO）和多输入单输出（MISO）的情况下，通过显示的失真指数实现多层叠加编码与联合解码满足建议的上限。在MIMO的情况下，最佳失真指数的特点是在低带宽比制度，它表明，多层叠加编码执行非常接近的上限在高带宽扩展制度。
2015-05-26 cs.IT math.IT
A note on the sum-rate-distortion function of some lossy source coding problems involving infinite-valued distortion functions
对于一些有损信源编码的问题，它表明，即使通常的单字母和率失真表达式可能成为无效的非无限失真函数，他们可以接近，任何所需的精度，通过通常的有效表达式适当截断有限版本的失真函数。
2014-08-04 cs.IT math.IT
Precoding for Outage Probability Minimization on Block Fading Channels
中断概率极限是受衰落影响的编码通信系统的字出错率的基本且可实现的下限。该限制主要由两个参数决定：分集阶数和编码增益。利用线性预编码，在块衰落信道中无需纠错码就可以实现全分集。然而，预编码对编码增益的影响并不是很清楚，主要是由于中断概率的复杂表达式。使用几何方法，本文建立了简单的中断概率上界，最小化产生的预编码矩阵，实现非常好的性能。对于离散的字母表，它示出的星座扩展和预编码的组合是足够接近的最小可能的中断实现的i.i.d.高斯输入分布，从而基本上最大化编码增益。
2012-10-04 cs.IT math.IT
Space-Time Signal Design for Multilevel Polar Coding in Slow Fading Broadcast Channels
慢衰落广播信道在无线网络中有着广泛的应用。由于延迟要求和信道状态信息在发射机（CSIT）处的不可用性，这些信道对于许多应用是非遍历的。在非遍历信道中设计信号的适当度量是中断概率。在本文中，我们提供了一种方法来优化空时分组码的基础上中断概率在中等信噪比。多电平极化编码调制是一种新型的编码调制技术，它具有低复杂度的解码器和简单的速率匹配。在本文中，我们推导出中断最优性条件的多级解码，并提出了一个规则，用于确定分量码速率。我们还推导出了一个上界的中断概率的空时分组码设计的集合划分为基础的标签。最后，由于最小化长码空时分组码的最优性，我们介绍了一种新的方法，用于联合优化的短到中等长度的极化码和空时分组码。
2019-07-22 cs.IT math.IT
Modulation Diversity in Fading Channels with Quantized Receiver
在本文中，我们解决的设计代码，实现调制分集在块衰落单输入单输出（SISO）信道的信号量化在接收端和低复杂度的解码。对于未量化的接收机，已知基于代数旋转的编码可以实现调制编码分集。另一方面，对于量化接收机，代数旋转可能无法保证分集。通过分析，我们提出了具体的旋转，导致码字具有等距分量投影。我们表明，该编码方案实现了最大的调制分集与低复杂度的最小距离解码器和完善的信道知识。放松完美的信道知识的假设，我们提出了一种新的训练/估计和接收机控制技术来估计信道。我们表明，我们的编码/训练/估计方案和最小距离解码实现的错误概率性能与完美的信道知识。
2011-04-06 cs.IT math.IT
Delay-Distortion-Power Trade Offs in Quasi-Stationary Source Transmission over Block Fading Channels
本文研究了延迟失真功率权衡在块衰落信道中传输的准平稳源通过研究编码器和解码器缓冲技术来平滑的源和信道的变化。提出了四种信源和信道编码方案，考虑缓冲器和功率约束，以最小化重构信源失真。第一种是高性能方案，其受益于优化的源和信道速率自适应。在第二种方案中，信道编码速率是固定的，并且随着发射功率相对于信道和源变化而被优化，因此该方案享有实现的简单性。最后两种方案具有固定的发射功率和优化的自适应或固定的信道编码速率。对于所有提出的计划，封闭形式的平均失真，优化速率和功率的解决方案，并在高信噪比制度，平均失真指数和渐近平均功率增益。所提出的方案与缓冲利用的多样性，由于源和信道的变化。具体地，当缓冲器大小受限时，固定信道速率自适应功率方案优于自适应速率固定功率方案。此外，分析和数值计算结果表明，有限的缓冲区大小，在重建信号SNR的系统性能饱和的传输功率增加，这表明，适当的缓冲区大小的选择是很重要的，以实现所需的重建质量。
2015-05-04 cs.IT math.IT
Error Exponents and Cutoff Rate for Noncoherent Rician Fading Channels
本文研究了非相干莱斯衰落信道中，接收端和发送端都不具有信道边信息时的随机编码差错指数和截止速率。首先，假设输入仅受平均功率约束。在这种情况下，被认为是一个下界的随机编码误差指数和实现这个下界的最佳输入示出具有离散的幅度和均匀的相位。如果输入受到平均和峰值功率约束，证明了实现随机编码误差指数的最佳输入再次具有离散性质。最后，分析了截止率，并讨论了低功率区单质量输入振幅分布的最优性。
2006-05-19 cs.IT math.IT
Source Coding with Mismatched Distortion Measures
我们考虑失真测度不匹配的有损信源编码问题。也就是说，我们调查什么样的失真保证，可以作出相对于失真措施$\tildeρ$，为源代码设计，使其实现失真小于$D$相对于失真措施$ρ$。我们发现一个单字母的特征，这种不匹配的失真和研究这个数量的属性。这些结果给出了深入了解的鲁棒性的有损信源编码相对于失真测量中的建模误差。他们还提供了如何选择一个很好的听话的近似一个棘手的失真措施的指导方针。
2008-04-04 cs.IT math.IT
Multiterminal Source Coding with an Entropy-Based Distortion Measure
在本文中，我们考虑一类多端信源编码问题，每个问题都受到使用特定的，基于熵的失真度量计算的失真约束。我们提供了可实现的率失真区域的两种情况下，在这样做，我们证明了有损多端信源编码问题与我们的具体失真措施和（1）规范Slepian-Wolf无损分布式信源编码网络之间的关系，（2）Ahlswede-Körner-Wyner信源编码与边信息问题，其中只有一个源被恢复losslessly。
2011-05-31 cs.IT math.IT
Analysis of Cooperative Hybrid ARQ with Adaptive Modulation and Coding on a Correlated Fading Channel
在这项研究中，一个跨层的设计，结合自适应调制和编码（AMC）和混合自动重传请求（HARQ）技术的合作无线网络分析。文献中对这种系统的先前分析仅限于衰落信道在每次重传时是独立的情况，这可能是不现实的，除非信道变化非常快。另一方面，时间信道相关性可以对HARQ系统的性能具有显著影响。在这项研究中，利用马尔可夫信道模型，占时间相关性，非合作和合作网络的性能进行了研究的丢包率和吞吐量指标的Chase结合HARQ策略。
2019-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Outage-Efficient Downlink Transmission Without Transmit Channel State Information
本文研究了在准静态衰落高斯广播信道（BC）下行链路传输，模型延迟敏感的应用程序在缓慢时变衰落信道。系统性能的特征在于中断可达速率区域。与以前的大多数工作相比，这里的问题是研究的关键假设下，发射机只知道衰落系数的概率分布，但不知道他们的实现。对于标量输入信道，提出了两种编码方案。第一种方案被称为盲脏纸编码（B-DPC），其利用脏纸编码的鲁棒性来在发射机处执行预编码。第二种方案被称为统计叠加编码（S-SC），其中每个接收器自适应地执行连续解码，其过程由实现的衰落统计地控制。B-DPC和S-SC方案导致相同的中断可达速率区域，该区域总是主导分时的中断可达速率区域，而不管特定的衰落分布。S-SC方案可以扩展到具有多个发射天线的BC。
2007-11-10 cs.IT math.IT
Construction A of Lattices over Number Fields and Block Fading Wiretap Coding
我们提出了一个由全实数域和CM域构成的格构造，它自然地推广了由分圆域$\mathbb{Q}(ζ_p)$（$p$是一个素数）得到的$p$ -元码构成的格构造A，而分圆域又包含了由二元码构成的格构造A的特殊情况.本文研究了分圆域$\mathbb{Q}(ζ_{p^r})$，$r\geq 1$的极大全实子域$\mathbb{Q}(ζ_{p^r}+ζ_{p}^{-r})$.我们的建设有应用程序的陪集编码的代数格码，我们详细的情况下陪集编码的块衰落窃听码。
2014-12-12 cs.IT math.IT math.NT
Joint Source-Channel Codes for MIMO Block Fading Channels
本文研究了在L-块瑞利衰落$M_t \times M_r$ MIMO信道中，当信道状态信息仅在接收端可用时，连续幅度信源的传输问题。由于信道不是遍历的，香农的信源信道分离定理变得过时，最佳性能需要联合信源信道方法。我们的目标是最大限度地减少预期的端到端失真，特别是在高信噪比的制度。品质因数是失真指数，定义为预期失真随SNR增加的指数衰减率。我们提供了一个上限和下限的失真指数相对于通道和源带宽之间的带宽比。对于下界，我们分析了三种不同的策略，基于分层信源编码级联渐进，叠加或混合数字/模拟传输。在每种情况下，通过调整系统参数，我们优化的失真指数的带宽比的函数。我们证明了当信道只有一个自由度，即L=1，并且$\min\{M_t,M_r\}=1$时，失真指数上界可以达到。当我们有更多的自由度时，我们的可实现失真指数仅在带宽比的某些范围内满足上限。我们证明，我们的结果，这是来自一个复杂的高斯源，可以扩展到更一般的源分布以及。
2007-11-07 cs.IT math.IT
Dirty-paper Coding without Channel Information at the Transmitter and Imperfect Estimation at the Receiver
在本文中，我们研究的影响，不完善的信道估计在接收机和没有信道知识在发射机上的容量的衰落科斯塔的信道状态信息非因果已知的发射机。我们推导出最佳的脏纸编码（DPC）计划和相应的可实现的速率与高斯输入的假设。我们的研究结果，不相关的瑞利衰落，提供直观的见解的影响的信道估计和信道特性（如信噪比，衰落过程，信道训练）的可实现的速率。这些在多用户无线通信（例如广播信道）和信息嵌入应用（例如鲁棒水印）的实际场景中是有用的。我们还研究了适合每个应用程序的最佳训练设计。我们提供了一个单用户衰落科斯塔的信道与最大似然（ML）信道估计的数值结果。这些说明了一个有趣的实际的权衡之间的训练量和它的影响，使用DPC方案的干扰消除性能。
2007-06-19 cs.IT math.IT
Rate-Distortion-Perception Tradeoff of Variable-Length Source Coding for General Information Sources
Blau和Michaeli最近为信号处理的逆问题引入了一个新的概念，即感知失真折衷。将它们的折衷引入信息论中变长有损信源编码的率失真理论，阐明了一般信息源的信息率、失真和感知之间的折衷关系。我们还讨论了固定长度的编码与平均失真的标准，在前一封信中失踪。
2018-11-30 cs.IT math.IT
A Rate-Distortion Approach to Index Coding
我们的方法索引编码作为一个特殊的情况下，率失真与多个接收器，每个与一些边信息的来源。具体来说，使用率失真问题的技术开发，我们提供了两个上限和一个最佳索引编码率的下限。上限涉及特定的选择的辅助随机变量的率失真问题的现有最佳方案。下界是基于一个新的下界一般率失真问题。所示的边界重合的（组播）索引编码实例的数量，包括所有的实例，解码器的数量不超过三个。
2015-07-27 cs.IT math.IT
The Optimal Compression Rate of Variable-to-Fixed Length Source Coding with a Non-Vanishing Excess-Distortion Probability
我们考虑可变到固定长度的有损信源编码（VFSC）问题。可变到固定信源编码的平均长度的最佳压缩率，允许过度失真$\varepsilon$的非零概率，被示出为等于$(1-\varepsilon)R(D)$，其中$R(D)$是源的率失真函数。与Koga和Yamamoto以及Kostina、Polyanskiy和Verdú关于固定到可变长度信源编码的相关结果相比，我们的结果证明了一个有趣的特征，即可变到固定长度信源编码具有与固定到可变长度信源编码相同的一阶压缩率。
2018-03-19 cs.IT math.IT
Dirty Paper Coding for Fading Channels with Partial Transmitter Side Information
本文研究了Costa信道的一种更一般的形式-衰落脏纸信道（FDPC）Y = H（X + S）+Z上的脏纸编码（DPC）问题，即在发射端（CSIT）和接收端（CSIR）分别部分和完全知道衰落过程H的情况下.在这个问题中的一个关键步骤是确定最佳的通货膨胀因子（根据科斯塔的选择辅助随机变量）时，只有部分CSIT。为此，提出了两种迭代数值算法。这两种算法都被认为是通货膨胀因子的好选择。最后，高信噪比（信噪比）的行为，可达到的速率在FDPC处理。证明了FDPC（具有t个发射天线和r个接收天线）即使在没有CSIT的情况下也实现了min（t，r）log SNR的最大可能缩放因子。此外，在高信噪比的制度，Costa的辅助随机变量的选择的最优性建立，即使在FDPC的特殊情况下，有部分（或没有）CSIT与t <= r。使用FDPC的高SNR缩放律结果（如前所述），示出了与其他基于波束成形的多用户策略不同，基于DPC的多用户传输策略可以在具有部分（或没有）CSIT的多输入多输出高斯广播信道上实现单用户和速率缩放因子。
2009-01-19 cs.IT math.IT
Coherent multiple-antenna block-fading channels at finite blocklength
在本文中，我们考虑了一个信道模型，经常被用来描述移动无线场景：多天线加性高斯白噪声信道随机（衰落）增益与完整的信道状态信息在接收机。动态的衰落过程近似的分段常数过程（频率非选择性各向同性块衰落）。这项工作解决了这个通道模型的有限块长度的基本限制。具体来说，我们给出了一个公式的信道色散-一个量的延迟所需的实现容量。衰落干扰的乘法性质导致了一些有趣的技术困难，需要我们加强传统的方法来寻找信道色散。但还有一个难题：我们的结果的逆（不可能）部分在峰值功率随块长度增长的额外约束下成立。我们的研究结果表明，例如，虽然$n_t\times n_r$和$n_r \times n_t$天线配置的容量一致（在固定的接收功率下），编码延迟可以是相当敏感的开关。例如，在接收SNR为$20$ dB时，$16\times 100$系统利用长度（延迟）仅为$100\times 16$系统所需长度的$60\%$的码实现容量。另一个有趣的含义是，对于MISO信道，色散最优编码方案需要采用正交设计，如Alamanti的方案-考虑到Alamanti的方案是为了减少解调错误而不是提高编码速率而设计的事实，这是一个令人惊讶的观察结果。找到这些色散最优编码方案自然给出了在正交设计不存在的维度中产生正交设计类输入的标准。
2018-06-26 cs.IT math.IT
Average Probability of Error for Single Uniprior Index Coding over Rayleigh Fading Channel
本文针对瑞利衰落信道上的单源优先索引编码问题，提出以最小化平均错误概率为准则选择索引编码，证明等价于最小化总传输次数，并给出生成树算法及总传输次数的下界。
2024-07-21 cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Joint Maximum Likelihood Decoding
本文研究了具有随机编码和联合最大似然译码的预定多址消息通信的稳定性。我们在这里考虑的框架模型的随机消息到达和随后的可靠的通信，通过适当地结合技术，从排队论和信息论。可以被调度用于同时传输的消息的数量被限制到给定的最大值，并且从发射机到接收机的信道是准静态的、平坦的并且具有独立的衰落。假设对消息传输的请求根据i.i.d.到达过程。然后，（i）我们推导出一类固定调度策略可实现的消息到达率向量区域的外界，（ii）我们证明对于满足外界的任何消息到达率向量，存在一个固定的状态无关策略，该策略导致相应消息到达过程的稳定系统，以及（iii）在大消息长度的限制下，我们表明，消息NAT到达率向量的稳定区域具有信息论容量区域解释。
2006-01-22 cs.IT math.IT
Distortion Minimization in Gaussian Layered Broadcast Coding with Successive Refinement
没有信道状态信息（CSI）的发射机希望在慢衰落信道上发送时延受限的高斯信源。源代码是在叠加层中编码的，每一层都连续地细化前一层中的描述。接收器解码由信道实现支持的层，并重建源直到失真。通过在源层之间最优地分配发射功率来最小化预期失真。对于两个源层，分配是最佳的，当功率首先分配给较高层的功率上限，仅取决于信道衰落分布，所有剩余的功率，如果有的话，分配给较低层。对于具有凸约束的凸失真代价函数，最小化问题被表述为凸优化问题。在无限层的连续体的极限中，最小期望失真由根据衰落分布的密度的一组线性微分方程的解给出。当带宽比b（每个源符号的信道使用）趋于零时，使预期失真最小化的功率分布收敛到使预期容量最大化的功率分布。虽然可以通过在发射机处获取CSI（CSIT）或通过从独立衰落路径的实现中增加分集来改善预期失真，但是在高SNR下，来自分集的性能益处超过来自CSIT的性能益处，特别是当b较大时。
2009-06-17 cs.IT math.IT
Network Coding Power Control Mechanisms for Time Varying Channels
该研究提出基于马尔可夫过程的大尺度衰落信道模型，通过一阶自回归模型分析信道变化与闭式时延，设计网络编码结构实现固定功率下信道补偿与自适应功率下零传输周期应对，可应用于卫星通信。
2023-01-05 cs.IT math.IT
Coding into a source: a direct inverse Rate-Distortion theorem
香农证明，如果我们能够以大于率失真函数$R(D)$的速率可靠地传输比特，那么我们就可以将这个源传输到失真$D$内。我们回答相反的问题"如果我们可以发送一个源到失真$D$内，我们可以以低于速率失真函数的速率可靠地发送比特吗？“”“是的。这可以被看作是率失真定理的直接逆。
2006-10-24 cs.IT math.IT
