Anytime coding on the infinite bandwidth AWGN channel: A sequential semi-orthogonal optimal code
众所周知，在没有带宽约束的情况下，正交编码可以用来逼近功率受限的AWGN信道的香农容量。这种对应关系描述了脉冲位置调制的半正交变化，其本质上是顺序的--比特可以被"流传输“，而不必在发射机处缓冲比特块。ML解码导致作为容许的接收器延迟的函数的指数小的错误概率，并且因此最终导致每个发送比特上的零错误概率。在高速率的制度，匹配上界给出的延迟误差指数。最后，我们对反馈案例以及与单位成本容量问题的联系进行了一些评论。
2006-10-26 cs.IT math.IT
Fountain Communication using Concatenated Codes
本文将线性复杂度级联编码方案推广到离散时间无记忆信道下的喷泉通信中。推导了一级和多级级联喷泉码的可级联喷泉误差指数。它还表明，级联编码方案具有有趣的属性在几个多用户喷泉通信的情况下。
2011-06-09 cs.IT math.IT
Secure Joint Source-Channel Coding for the AWGN Channel with Feedback: A Finite Blocklength Analysis
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Xihua University（西华大学）
本文研究了在有限块长条件下，改进的SK方案在有反馈的AWGN窃听信道中的性能，并建立了相应的反向结论。
2026-01-14 cs.IT math.IT
On the Evaluation of the Polyanskiy-Poor-Verdu Converse Bound for Finite Blocklength Coding in AWGN
Polyanskiy、Poor和Verdu（PPV）最近提出了有限块长度机制和AWGN条件下信道编码速率的严格逆界。该界是其他一些经典结果的推广，并且它也被声称等价于香农1959年的锥填充界。不幸的是，它的数值计算是麻烦的，即使不是太大的值的块长度n。在本文中，我们解决了数值计算的PPV逆界的非中心卡方分布，并通过评估，通过一个积分表达式和相应的级数展开，利用Temme提出的方法。因此，一个强大的评估方法和新的见解上界的渐近性，以及新的近似表达式，给出。
2016-06-15 cs.IT math.IT
Concatenated Reed-Solomon and Polarization-Adjusted Convolutional (PAC) Codes
提出了两种结合代数RS码和极化调整卷积码的级联编码方案。仿真结果表明，在出错率为$10^{-5}$的情况下，使用RS和PAC码的级联方案比使用RS和卷积码的NASA标准级联方案具有超过$0.25$ dB的编码增益。
2021-06-16 cs.IT math.IT
Performance of Hybrid Concatenated Trellis Codes CPFSK with Iterative Decoding over Fading Channels
级联是一种从较短的代码中构建长代码的方法，它试图通过将所需的计算分解为可管理的片段来解决解码复杂性的问题。级联连续相位频移键控（CPFSK）有助于强大的纠错功能。CPFSK还具有带宽效率高和与非线性放大器兼容的优点。针对加性高斯白噪声（AWGN）和瑞利衰落信道，设计了带宽有效的级联编码调制方案。给出了串行级联卷积码（SCCC）和并行级联卷积码（PCCC）的性能分析界，并与第三类混合级联格码（HCTC）进行了比较。得到了这三种方案的平均最大似然误比特概率的上界。讨论了使交织器增益最大化的并行码、外码和内码的设计原则。最后，提出了一种低复杂度的迭代译码算法，该算法具有较好的性能。
2011-05-22 cs.IT math.IT
Coding Schemes for a Class of Receiver Message Side Information in AWGN Broadcast Channels
本文考虑了三个接收机的AWGN广播信道，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。对于这种设置，最近已经将所有可能的边信息配置分类为八个组，并且已经为六个组建立了信道的容量（Asadi等人，ISIT 2014）。我们提出了两个剩余的组，组4和7的内部和外部边界。这两个组的区别特征是最弱的接收器知道最强的接收器的请求消息作为边信息，而中间的接收器不知道。对于组4，内边界和外边界在某些区域重合。对于第7组，内外边界重合，从而为该组所有8个成员中的4个成员建立容量;对于其余4个成员，建议的边界减少了最知名的内外边界之间的差距。
2014-08-26 cs.IT math.IT
Performance Bounds of Concatenated Polar Coding Schemes
分析了一种基于极化变换和外子码的二进制无记忆对称（BMS）信道级联编码方案。推导出了可量化的误差指数和出错率的上界。第一个界限是使用外码，这是典型的线性码的奇偶检验矩阵的元素是独立地和均匀地选择的集合。作为该界限的副产品，它确定总速率与外码速率的所需速率分割。然后推导出对于具有给定容量的所有BMS信道保持的误差指数的下限。有限块长度码使用信道色散（正常近似），以及逆和近似逆的结果，也得到了改进的界限和近似。的界限进行比较，从文献中的实际模拟结果。对于所考虑的情况，当在二进制输入加性高斯白噪声信道上传输时，在级联BCH极化码的正态近似预测和实际出错率之间仅存在小的差距。
2017-10-23 cs.IT math.IT
Reed-Solomon and Concatenated Codes with Applications in Space Communication
在本文中，我们提供了一个详细的描述里德-所罗门（RS）码，最重要的算法，解码它们，以及它们的使用级联编码系统的空间应用。在当前的文献中，有关于空间系统或任何其他类型的应用的这种代码的比特级实现的分散的信息。因此，我们开始与空间通信中使用的信道编码系统的一般概述，然后我们集中在最细微的细节。我们首先提出了一个详细的描述所需的代数的RS码的详细例子。接下来，详细描述编码和解码算法的步骤，并再次使用附加示例。接下来，我们专注于一类特别重要的级联编码器/解码器，即空间数据系统咨询委员会（CCSDS）级联编码系统，使用RS作为外码和卷积内码。最后，我们在AWGN信道模型下对所提出的编码进行了全面的性能评估。
2016-08-13 cs.IT math.IT
Serially Concatenated IRA Codes
针对低密度奇偶检验（LDPC）码在二进制输入加性高斯白噪声（AWGN）信道中的误码平层问题，构造了一种由两个系统的不规则重复累积（IRA）分量码通过交织器连接而成的串行级联码.交织器被设计成防止IRA码之一中的停止集错误事件传播到另一码的停止集事件。两个128比特率0.707 IRA分量码的仿真结果表明，所提出的架构实现了更低的错误平层在较高的信噪比，相比16384比特率1/2 IRA码，但在低到中等信噪比引起约2 dB的SNR损失。实验表明，信噪比的损失可以减少在较大的块长度。
2007-09-27 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Analysis of Gaussian Random coding in AWGN Channels under Covert constraints II: Viewpoints of Total Variation Distance
本文在AWGN信道有限码长条件下研究隐蔽通信，推导了全变差距离的解析解与展开式，并证明其优于渐近常用的K-L距离，同时分析了不同信噪比下的收敛速率。
2023-05-26 cs.IT math.IT
Interactive Schemes for the AWGN Channel with Noisy Feedback
本文研究了加性高斯白噪声（AWGN）信道中的通信问题。当反馈信道无噪声时，经典的Schalkwijk-Kailath（S-K）方案已知以简单的顺序方式实现容量，同时获得优于非反馈方案的可靠性。在这项工作中，我们展示了如何简单和可靠性，即使当反馈是嘈杂的，只要反馈通道是足够好的前馈通道。具体来说，我们引入了一个低复杂度低延迟的互动计划，接近容量的一个固定的比特错误概率（例如$10^{-6}$）。然后，我们建立在这个计划提供两个渐进的建设，一个基于高维格，和其他级联编码的基础上，承认一个错误指数显着超过最好的可能的非反馈指数。我们的方法是基于解释反馈传输作为一个边信息的问题，并采用了交互式模格的解决方案。
2017-01-03 cs.IT math.IT
A Deep Learning Based Decoder for Concatenated Coding over Deletion Channels
本文提出一种基于深度学习的译码器，利用BI-GRUs作为LLR估计器和外码译码器处理删除/替换信道上的串行级联码，其错误率与MAP检测相当且支持广泛的信道参数。
2024-10-12 cs.IT math.IT
Optimal Coding Schemes for the Three-Receiver AWGN Broadcast Channel with Receiver Message Side Information
本文研究了三接收机AWGN广播信道的容量区域，其中接收机（i）具有私有消息请求，并且（ii）可能知道其他接收机请求的一些消息作为边信息。我们首先将所有64种可能的边信息配置分为8组，每组由8个成员组成。接下来，我们构造传输方案，并推导出新的内界和外界的群体。这为64个可能的边信息配置中的52个建立了容量区域。对于六组（即，组1，2，3，5，6，和8在我们的术语），我们建立了所有成员的容量区域，并表明，它收紧了最知名的内部和外部边界。对于群4，我们的内界和外界收紧了所有群成员的最佳已知内界和/或外界。此外，我们的边界在某些区域重合，这可以用两个阈值来表征。对于第7组，我们的内边界和外边界对于四个成员重合，从而建立容量区域。对于剩下的四个成员，我们的界限收紧了最著名的内部和外部界限。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Coding in the Finite-Blocklength Regime: Bounds based on Laplace Integrals and their Asymptotic Approximations
在本文中，我们提供了新的紧凑的积分表达式和相关的简单的渐近近似的逆和可扩展性的限制在有限块长度制度。所选择的逆和随机编码联合边界取自Polyanski-Poor-Verdu的最近工作，并且在并行AWGN信道、AWGN信道、BI-AWGN信道和BSC下进行研究。我们使用的技术，这是一个推广的一些最近的结果，从文献中，是到拉普拉斯积分的概率感兴趣的映射，然后解决（或近似）的积分使用最速下降技术。所提出的结果是特别有用的短的数据包长度，正常的近似可能会提供不可靠的结果。
2016-06-15 cs.IT math.IT
Error Correction for Physical Unclonable Functions Using Generalized Concatenated Codes
物理不可克隆函数可用于加密应用程序中的安全密钥生成。它解释了如何从编码理论的方法必须应用，以确保可靠的密钥再生。基于以前的工作，我们展示了如何获得更好的结果的错误概率和码字长度。此外，给出了基于广义级联码的示例，其改进了用于PUF的编码方案。
2014-07-30 cs.IT math.IT
A Practical Concatenated Coding Scheme for Noisy Shuffling Channels with Coset-based Indexing
针对DNA存储中短分段数据的噪声混洗信道，提出RS外码与极化码内码级联、基于陪集的隐式索引方案，通过匹配译码恢复顺序并纠错，仿真证明其优于显式索引。
2024-10-04 cs.IT math.IT
Error-Correcting Regenerating and Locally Repairable Codes via Rank-Metric Codes
本文提出并分析了一种新的级联编码方案，使错误恢复在两个分布式存储设置：一个是存储使用现有的再生码，第二个是存储使用本地可修复的代码。级联编码方案将最大秩距离（MRD）码作为外码，将全局再生码或局部可修复码作为内码。此外，考虑了局部可修复码与再生码组合的抗误码能力。这种级联编码系统旨在处理两种不同类型的对抗性错误：第一种类型包括只能替换受影响节点内容一次的对手;而第二种类型研究能够污染数据无限次数的对手。建立了局部可修复码的恢复能力上界，证明了该级联编码方案对第一类攻击者的恢复能力达到了上界。此外，本文提出的机制，结合子空间签名的级联编码方案，以实现第二类错误的错误恢复。
2013-12-11 cs.IT math.IT
Iterative Detection for Compressive Sensing:Turbo CS
我们认为压缩感知作为信号传输的信源编码方法。我们级联的卷积编码系统与1位压缩感知，以获得一个串行级联系统模型稀疏信号传输在AWGN信道。建议的源/信道解码器，我们称之为涡轮CS，是强大的对信道噪声和其信号重建性能在接收机通过迭代大大增加。我们显示12 dB的改善与6个涡轮CS迭代相比，非迭代级联源/信道解码器。
2014-03-13 cs.IT math.IT
EBP-GEXIT Charts for M-ary AWGN Channel for Generalized LDPC and Turbo Codes
本文提出了一种基于扩展的置信传播广义外信息传递近似的稀疏图码集合最大后验概率（MAP）阈值的估计方法（EBP-GEXIT）函数，首先提出的Measson等人。我们认为传输非二进制复杂-输入加性高斯白噪声信道，并扩展现有的结果，得到一个表达式的GEXIT函数。我们估计的MAP阈值应用麦克斯韦建设所获得的近似EBP-GEXIT图表的各种家庭的低密度奇偶校验（LDPC），广义LDPC，双广义LDPC，和串行级联Turbo码（SC-TC）。当使用格雷映射调制SC-TC的码字时，我们还探索了空间耦合的置信传播（BP）阈值相对于先前计算的MAP阈值的位置。数值结果表明，空间耦合SC-TC的BP阈值确实饱和到由EBP-GEXIT图获得的MAP阈值。
2021-03-10 cs.IT math.IT
Linear Coding for AWGN channels with Noisy Output Feedback via Dynamic Programming
用于在具有加性高斯白噪声（AWGN）输出反馈的AWGN信道上传送高斯消息的最佳编码方案是未知的，其中传输次数有限。即使我们将编码方案的范围限制为线性方案，推导最优编码方案仍然是一项具有挑战性的任务。用于具有噪声反馈的信道的最先进的线性方案由Chance和Love提出，其中线性方案的系数基于唯一的观测值进行数值优化[1]。在本文中，我们引入了一类新的顺序线性计划，这种信道通过引入一种新的线性状态过程在发射机和推导出最佳的顺序计划在这类计划的封闭形式，制定了一种新的动态规划（DP）。我们的经验表明，我们的计划优于国家的最先进的线性计划在[1]的噪声反馈和符合无噪声反馈的SK计划。我们还表明，在通信的消息位，而不是一个高斯消息，基于学习的方法进一步提高了可靠性的顺序线性计划。这个问题是一个分散控制的情况下，没有任何共同的信息，并尽我们所知的第一个这样的情况下，我们可以使用DP的解析解。
2022-05-23 cs.IT cs.SY eess.SY
Maximum Likelihood Decoding of Convolutionally Coded Noncoherent ASK Signals in AWGN Channels
在这项工作中，我们开发了最大似然检测（MLD）算法的非相干幅度移位键控（NCASK）系统在加性高斯白噪声（AWGN）信道。所开发的算法被用来调查与卷积编码和软判决维特比译码的NCASK系统的性能。紧和简单的上界已被推导出描述系统的性能，仿真结果表明，推导出的上界是在0.1 dB的模拟点。
2019-11-08 cs.IT math.IT
An Algebraic Framework for Concatenated Linear Block Codes in Side Information Based Problems
本文给出了带解码器边信息的信源编码及其对偶问题（带编码器边信息的信道编码）的代数框架，表明嵌套级联码可以达到相应的率失真和容量噪声界限。我们表明，代码级联保留了嵌套的代码的属性，只有一个级联码需要嵌套，这开辟了广泛的可能的新的代码组合，这些边信息为基础的问题。特别是，这些问题的实际上重要的二进制版本可以通过级联二进制内部和非二进制外部线性码来解决。通过观察折叠Reed-Solomon码的列表译码对于编码IID q进制源是渐近最优的，并且在与内部二进制码的级联中，它可以渐近地实现Bernoulli对称源的率失真界，我们用一个新的代数构造来说明我们的发现，该代数构造包括级联嵌套循环码和二进制线性分组码。
2012-04-24 cs.IT math.IT
Coding with Scrambling, Concatenation, and HARQ for the AWGN Wire-Tap Channel: A Security Gap Analysis
本研究探讨使用非系统性通道码，以获得安全的传输加性高斯白噪声（AWGN）窃听通道。与以往的方法不同，我们提出通过对信息比特进行加扰来实现非系统编码传输，并通过理论论证和数值模拟来表征加扰传输的比特出错率。我们已经集中在Bose-Chaudhuri-Hocquenghem（BCH）和低密度奇偶校验（LDPC）码的一些例子来估计的安全间隙，我们已经使用作为物理层安全性的措施，除了比特出错率。基于一些数值例子，我们发现，这样的传输技术可以优于替代的解决方案。事实上，当窃听者（Eve）的信道比授权用户（Bob）的信道差时，达到给定安全级别所需的安全间隙非常小。通过在帧块上而不是在单个帧上实现加扰和解扰操作，可以进一步减少实现足够安全性所需的Eve信道相对于Bob信道的降级量。虽然夏娃的信道具有等于或优于鲍勃的信道的质量，我们已经表明，使用混合自动重传请求（HARQ）协议与认证仍然允许实现足够的安全级别。最后，用窃听者对消息的含糊率来衡量一些实际方案的保密性能，并与理想码的保密性能进行比较。
2013-08-29 cs.IT math.IT
Achievable Rates of Concatenated Codes in DNA Storage under Substitution Errors
在本文中，我们研究了级联编码方案在脱氧核糖核酸（DNA）存储信道上的可达速率。我们的通道模型结合了基于DNA的数据存储的主要功能。首先，信息存储在许多短的DNA链上。第二，串以无序的方式存储在存储介质内，并且每个串被复制多次。第三，以不可控的方式访问数据，即，从介质中抽取随机股并接收，可能有错误。作为我们的结果之一，我们表明，有一个显着的差距之间的信道容量和可实现的速率的标准级联码，其中一个链对应于一个内部块。这实际上是令人惊讶的，因为对于其它信道，例如$q$元对称信道，已知级联码可以实现该容量。我们进一步提出了一个修改后的级联编码方案，通过将几个链组合成一个内部块，它允许缩小差距，并实现接近容量的速率。
2020-04-30 cs.IT math.IT
On Achievable Rate Regions of the Asymmetric AWGN Two-Way Relay Channel
本文研究了加性高斯白噪声双向中继信道，其中两个用户通过中继交换消息。非对称信道被认为是用户可以以不同的速率和不同的功率电平发送数据。我们修改和改进现有的编码方案，以获得三个新的可实现的速率区域。比较了四种下行链路最优编码方案，结果表明：当两个用户都在低信噪比（SNR）下传输时，和速率性能最好的方案是完全译码前向编码方案，当两个用户都在高信噪比下传输时，和速率性能最好的方案是嵌套格码的函数译码前向编码方案，当两个用户都在低信噪比下传输时，和速率性能最好的方案是完全译码前向编码方案。（iii）当一个用户以低SNR发送而另一个用户以中高SNR发送时，具有速率分割和时分复用的功能解码转发。
2011-06-15 cs.IT math.IT
Nonlinear Posterior-Mean Feedback Codes for AWGN Channels
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；HUN-REN-SZTE Research Group on AI, University of Szeged（塞格德大学 HUN-REN-SZTE 人工智能研究组）
本文提出一种可解释的后验均值反馈编码框架，用于AWGN信道，通过非线性细化在无噪声和噪声反馈下构造码，结合MAP解码，以少量参数实现优于现有基线的有限块长度性能。
2026-10-07 cs.IT math.IT
Concatenated Polar Codes
极化码作为第一种具有低计算复杂性的码引起了最近的广泛关注，该低计算复杂性可证明地实现了大类信息论问题的最优速率区域。然而，一个显著的缺点是，对于当前的构造，错误的概率在块长度中以次指数方式衰减（更详细的设计以显著增加的计算复杂性度\cite{KorUS09}为代价来提高错误的概率）。在这项工作中，我们展示了代码级联的经典思想-使用“短”极化码作为内码和“高速率”里德-所罗门码作为外码-如何大幅提高性能。特别地，具有仔细选择的参数的码级联将错误概率的衰减速率提高到块长度的几乎指数级，而基本上没有计算复杂性的损失。我们证明了三组信息理论问题-一个经典的点对点信道编码问题，一类多输入多输出信道编码问题，和一些网络信源编码问题的性能改善。
2010-01-14 cs.IT math.IT
KKTCode: Asymptotically Optimal Linear Codes for Noisy Feedback AWGN Channels
Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University（普渡大学埃尔莫电气与计算机工程学院）；Chungnam National University（忠南国立大学）
本文针对带噪反馈AWGN信道，提出主动编码的KKT最优线性反馈设计，渐近达到Elias-Butman逆界，并恢复被动解作为特例，解决了60年未决的最优性问题。
2026-09-29 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the AWGN Multi-Way Relay Channel
研究了L用户加性高斯白噪声多路中继信道，多个用户通过一个中继站以相同的速率进行信息交换。现有的编码策略，即，完全解码前向和压缩前向被示出为在高信噪比（SNR）处远离割集上界。已知的是，在高SNR处，压缩转发速率与容量上限之间的间隙是恒定的，并且在高SNR处，完全解码转发速率与上限之间的间隙随着SNR而增加。本文提出了一种函数-解码-前向编码策略。结果表明，当L >= 3时，完全解码转发在SNR <= 0 dB时达到最大容量，而功能解码转发在SNR >= 0 dB时达到最大容量。对于L=$，函数解码前向实现的容量渐近SNR的增加。
2010-04-14 cs.IT math.IT
Optimum Power Control at Finite Blocklength
本文研究了在给定块长度$n$和错误概率$ε$的情况下，当码字受到长期（即，对所有码字平均）功率约束。最大信道编码速率的大$n$展开中的二阶项的特征在于加性高斯白噪声（AWGN）信道和具有在发射机和接收机处都可用的完美信道状态信息的准静态衰落信道。它表明，在这两种情况下，二阶项是成比例的$\sqrt{n^{-1}\ln n}$。对于准静态衰落的情况下，这个二阶项是通过截断的信道反转，即，通过级联的色散最优码的AWGN信道服从短期功率约束，与功率控制器，反转的信道时，衰落增益高于一定的阈值。最大信道编码率的估计是很容易的，对于AWGN和准静态衰落的情况下。
2015-07-14 cs.IT math.IT
Concatenated Code Design for Constrained DNA Data Storage with Asymmetric Errors
DNA数据存储最近因其持久的保存和极高的信息密度（每克比特数）特性而引起了广泛关注。在这项工作中，我们提出了一种混合编码策略，包括广义约束码来解决同聚物（游程）限制和基于原型图的低密度奇偶校验（LDPC）码来纠正不对称核苷酸水平（即，A/T/C/G）替换错误。分析了两种测序技术，即Nanopore测序仪和Illumina测序仪及其等效通道模型和容量。提出了一种编码架构，以潜在地消除由约束解码中的错误传播引起的灾难性错误，同时实现高编码潜力。我们还显示了对数似然比（LLR）的置信传播解码与这种编码架构的计算方法。仿真结果和理论分析表明，该编码方案具有良好的出错率（BER）性能和较高的编码潜力（$\sim1.98$比特/核苷酸）。
2021-12-17 cs.IT math.IT q-bio.OT
Low-Complexity Decoding for Low-Rate Block Codes of Short Length Based on Concatenated Coding Structure
针对短低码率高最小距离码在 OSD/A* 受限搜索中复杂度过高的问题，本文利用内码 SISO 译码器的 LLR 改进 MRIP 帧，并构造 (128,36) 等级联码，实现比 eBCH 基准更高效的近最优译码。
2025-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Concatenated Codes for Short-Molecule DNA Storage with Sequencing Channels of Positive Zero-Undetected-Error Capacity
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；Technion（以色列理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文研究了在存在噪声测序的DNA存储系统中可可靠存储的信息量，其中每个码字由短DNA分子组成。通过分析级联编码方案，外码用于处理随机采样，内码用于处理随机测序噪声。假设测序通道对称，并选择内码方案由线性分组码和零未检测误差解码器组成。作为副产品，所得最优最大似然解码器本身易于分析，能够推导出可可靠存储信息位数规模的可达界限。此外，我们证明了在零未检测误差解码下，随机线性分组码的平均误码概率随着块长呈指数衰减，只要其编码速率不超过某个临界值，该临界值是零未检测误差容量的下界。
2026-05-17 cs.IT math.IT
Geometric Relationships Between Gaussian and Modulo-Lattice Error Exponents
格型编码和解码已被证明可以实现加性高斯白噪声（AWGN）信道的容量。这是通过使用最小均方误差缩放和随机化来将AWGN信道变换为具有相同容量的模格加性噪声信道来实现的。已经进一步示出，当以低于容量但高于信道的临界速率的速率操作时，存在速率相关缩放，使得相关联的模格信道达到AWGN信道的误差指数。一个几何解释这一结果的发展。特别是，它示出了模格通道的典型错误事件的几何形状如何与AWGN通道的球形码相一致。
2013-08-07 cs.IT math.IT
Hybrid Noncoherent Network Coding
我们描述了一种新的扩展子空间码的非相干网络，适合使用时，网络被视为一个通信系统，同时引入尺寸和符号错误。我们表明，当符号擦除发生在一个显着大量的不同的基向量通过网络传输，当网络的最小割是小得多，然后传输的码字的长度，新的家庭的代码优于他们的子空间代码同行。对于建议的编码方案，称为混合网络编码，我们推导出两个上限的代码的大小。这些界限代表了单例和球包装界限的变化。我们表明，一个简单的级联方案，代表了一个组合的子空间码和里德-所罗门码是渐近最优的Singleton界。最后，我们描述了两个有效的级联子空间码的解码算法，在某些情况下，具有较小的复杂度比子空间解码器。
2012-09-24 cs.IT math.IT
Polar Lattices for Strong Secrecy Over the Mod-$Λ$ Gaussian Wiretap Channel
由极化码构造的极化格对于加性高斯白噪声（AWGN）信道是可证明良好的。在这项工作中，我们提出了一种新的极晶格结构，该结构在mod- $Λ$高斯窃听信道上实现了强保密准则下的保密能力。这种构造同时导致AWGN-良好的晶格和secondary-良好的晶格。该设计方法主要基于格型编码中的$Λ/Λ'$信道与多级编码中的互信息链规则推导出的等效信道在极化方面的等效性。
2014-01-24 cs.IT math.IT
On Finite-Length Performance of Polar Codes: Stopping Sets, Error Floor, and Concatenated Design
本文研究了极化码的性质，这些性质在现实世界的应用中可能是有用的。我们从分析有限长度极化码在二进制擦除信道（BEC）上的性能开始，同时假设置信传播作为解码方法。我们为极化码的因子图提供了停止集分析，在那里我们找到了最小停止集的大小。我们还找到了极化码的图的围长。我们的分析以及比特出错率（BER）仿真表明，有限长度极化码显示出优越的错误平层性能相比，传统的容量接近编码技术。为了利用这一特性，同时避免极化码的缺点，我们考虑将极化码与其他编码方案相结合的想法。我们提出了一种基于极化码的级联方案，用于光传输网络（OTN）作为一个潜在的现实世界的应用。与传统的级联技术的OTN相比，我们表明，该方案优于现有的方法，缩小差距的容量，同时避免错误地板，并保持在同一时间的低复杂度。
2012-11-09 cs.IT math.IT
Multi-Rate Control over AWGN Channels via Analog Joint Source-Channel Coding
California Institute of Technology（加州理工学院）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
本文研究在AWGN信道中通过模拟联合源-信道编码实现多速率控制的问题，提出联合源-信道编码优于分离编码，并展示在通信速率是采样率两倍的情况下，使用阿基米德双螺旋基于Shannon-Kotel'nikov模拟映射显著提升系统稳定性。
2016-10-28 cs.IT cs.SY eess.SY
Index-Based Concatenated Codes for the Multi-Draw DNA Storage Channel
针对DNA存储中的IDS错误，提出基于索引的级联编码方案，结合外码、索引码和内同步码，并设计失配联合解码器，通过模拟验证其性能。
2023-06-21 cs.IT math.IT
PAC Codes for Source and Joint Source-Channel Coding
本文将 PAC 码从信道编码扩展到信源编码与联合信源信道编码，并证明其在短码长下同样能逼近相应的有限长度界。
2023-08-10 cs.IT math.IT
Uncoded Binary Signaling through Modulo AWGN Channel
模封装接收机在包括预编码和格型编码的数字通信的若干领域中引起了兴趣。模加性高斯白噪声信道的渐近容量和差错性能已经得到很好的证明。然而，由于渐近分析的基本假设，这些发现在物理世界的应用中可能并不总是现实的，这通常是维度或延迟有限的。在这项工作中，最佳的方式来实现最小的错误概率为二进制信令通过标量模AWGN信道下不同的情况下，接收机可以访问全部或部分信息进行检查。在接收端部分信息的情况下，提出了一种迭代估计规则，以降低出错率，并通过仿真实验验证了不同估计器的性能。
2021-05-20 cs.IT eess.SP math.IT
Concatenated Codes for Multiple Reads of a DNA Sequence
对源自通过插入、删除和替换通道的码字的多次传输的序列进行解码是高效脱氧核糖核酸（DNA）数据存储系统的关键组成部分。在本文中，我们考虑了一个级联编码方案，外部非二进制低密度奇偶校验码或极化码和内部卷积码或时变分组码。我们提出了两种新的解码算法，从多个接收序列的推断，都结合了内部代码和信道的联合隐马尔可夫模型来推断符号后验概率（APP）。第一解码器通过联合解码接收到的序列来计算精确的APP，而第二解码器通过组合单独解码的接收到的序列的结果来近似APP，并且具有与序列的数量成线性的复杂度。使用所提出的算法，我们评估的性能解码多个接收序列通过可实现的信息速率和蒙特卡洛模拟。我们表现出显着的性能增益相比，一个单一的接收序列。此外，我们成功地提高了上述编码方案的性能，通过优化的内码和外码。
2022-09-12 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Large Hadron Collider: Challenges in Code Concatenation
在这项工作中，我们提出了一个级联的重复极性编码方案，其目的是在应用程序需要高度不平衡的不平等的比特错误保护，如在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机的光束联锁系统。尽管这种级联方案很简单，但它揭示了在设计使用极化码作为内码的级联方案时可能遇到的重大挑战，例如误差相关和不寻常的判决对数似然比分布。我们解释和分析这些挑战，并提出两种方法来克服它们。
2017-12-01 cs.IT eess.SP math.IT
On The Construction of Capacity-Achieving Lattice Gaussian Codes
在本文中，我们提出了一种新的方法来证明结果的信道编码计划的基础上建设-A格的加性高斯白噪声（AWGN）信道，产生新的表征的代码结构参数，即，素数和尺寸的代码，作为功能的块长度。我们采取的方法引入了一个平均参数，明确涉及所考虑的参数。这个平均参数适用于广义Loeliger系综提供了一个更实际的AWGN-良好的晶格的存在证明，并描述合适的参数Ling和Belfiore提出的格高斯编码方案。
2016-02-03 cs.IT math.IT
On the Equal-Rate Capacity of the AWGN Multiway Relay Channel
研究了L个用户加性高斯白噪声多路中继信道，其中L个用户通过单个中继以相同的速率交换信息。基于函数解码前向编码策略，推导出一个新的可达码率域。对于存在三个或更多个用户并且所有节点以相同功率发送的情况，获得容量。对于中继功率与用户数量成比例的情况下，它示出了压缩转发和功能解码转发实现速率在所有SNR水平的容量的恒定比特数内;此外，功能解码转发优于压缩转发和完全解码转发在高SNR水平。
2012-07-16 cs.IT math.IT
Channel Coding: The Road to Channel Capacity
从Shannon的著名的信道编码定理出发，追溯了信道编码从汉明码到容量逼近码的发展历程。我们专注于贡献，导致最显着的改进性能与实际应用的复杂性，特别是在加性高斯白噪声（AWGN）信道。我们讨论了代数分组码，以及为什么它们没有被证明是达到香农极限的方法。我们跟踪今天的容量接近码的前身：卷积码，级联码，和其他概率编码方案。最后，我们概述了这些代码的一些实际应用。
2006-11-22 cs.IT math.IT
Increasing Physical Layer Security through Scrambled Codes and ARQ
在AWGN窃听信道上提出了一种非系统信道编码方案。这种基于加扰的编码技术实现了高传输安全性，而窃听者的信道相对于合法接收者的信道的退化很小。在本文中，我们表明，通过实施加扰和解扰块的级联帧，而不是在单个帧，所需的信道退化进一步减少。级联加扰的使用允许在两个接收器经历相同的信道质量时也实现安全性。然而，在这种情况下，需要引入具有认证的ARQ协议。
2011-09-05 cs.CR cs.IT math.IT
Joint Physical Network Coding and LDPC decoding for Two Way Wireless Relaying
本文研究了双向中继系统中信道编码和网络编码的联合设计，提出了一种低复杂度的物理网络编码和LDPC译码的联合方案。对于在两个源节点采用相同的LDPC码，我们表明，中继可以解码网络编码的码字从BPSK调制的多址接入信道接收的叠加信号。仿真结果表明，在AWGN信道和复杂MAC信道下，这种新的联合物理网络编码和LDPC译码方法的性能优于现有的MMSE网络编码和LDPC译码方法。
2013-02-20 cs.IT math.IT
Multilevel Polar-Coded Modulation
提出了一个框架，允许联合描述和优化的二进制极性编码和多级编码（MLC）的方法，$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制（PAM）。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征，在这种编码调制方案采用极化码的比特标记的最佳选择规则的开发。AWGN信道的仿真结果。
2013-01-18 cs.IT math.IT
Separation of source-network coding and channel coding in wireline networks
本文证明了有线网络中信源网络编码与信道编码的分离。对于这项工作的目的，有线网络是任何网络的独立的，无记忆的，点对点的，有限字母表的信道用于传输相关的来源，无论是losslance或受到失真约束。在推导这一结果时，我们还证明了在具有相关源的一般无记忆网络中，无损和零失真重建是等价的，只要每个源的条件熵给定其他源是非零的。此外，我们将分离结果扩展到连续字母表，点对点信道，如加性高斯白噪声（AWGN）信道的情况。
2012-12-18 cs.IT math.IT
On Index Coding in Noisy Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
这封信调查的作用，索引编码的AWGN广播信道的容量与接收机消息侧信息。我们首先表明，索引编码是不必要的，有两个接收器，复用编码和叠加编码足以实现的容量区域。我们接下来表明，对于两个以上的接收器，单独的复用编码和叠加编码可能是次优的。我们给出了一个例子，这两个编码方案单独不能实现的容量区域，但添加索引编码可以。这表明，与两个接收机的情况相比，复用编码不能实现索引编码的功能，其中有三个或更多个接收机。
2014-01-29 cs.IT math.IT
On the Concatenation of Non-Binary Random Linear Fountain Codes with Maximum Distance Separable Codes
提出了一种新颖的喷泉编码方案。该方案包括一个并行级联的MDS块码与LRFC码，都在同一个字段，$F_q$构建。级联喷泉编码方案的性能进行了分析，通过推导紧界解码失败的概率作为开销的函数。它已被示出如何级联方案执行以及LRFC码的信道特征在于高擦除概率，而它们提供的失败概率低了几个数量级，在中等/低擦除概率。
2011-11-14 cs.IT math.IT
Polar-Coded Modulaton
提出了一个框架，允许联合描述和优化的二进制极化编码和$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制（PAM）方案，如多级编码（MLC）和比特交织编码调制（BICM）。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征，开发了采用极化码的编码调制方案中标记的最佳选择规则。仿真结果的错误性能的AWGN信道上所提出的计划。
2013-02-12 cs.IT math.IT
