On the Effective Capacity of an Underwater Acoustic Channel under Impersonation Attack
研究了认证对水声信道有效容量的影响。具体而言,UWA信道受到存在于合法节点对(Alice和Bob)附近的恶意节点(Eve)的冒充攻击; Eve试图通过使Bob相信她确实是Alice来将其恶意数据注入系统。为了阻止Eve的冒充攻击,Bob利用发送节点的距离作为特征/指纹,在物理层执行基于特征的认证。由于在Bob处的认证,由于在发送节点(Alice或Eve)处缺乏信道知识,并且由于基于阈值的解码误差模型,所考虑的系统的相关动态可以由马尔可夫链(MC)建模。因此,我们计算状态转移概率的MC,和时刻生成函数的服务过程对应于每个状态。这使我们能够得到一个封闭形式的表达EC的认证参数。此外,我们计算的最佳传输速率(在爱丽丝)通过梯度下降(GD)技术和人工神经网络(ANN)的方法。仿真结果表明,在严格的认证约束(即,更多的假警报和更多的传输由夏娃)。仿真结果还表明,(最佳传输速率)性能的人工神经网络技术是相当接近的GD方法。
2020-02-12 cs.CR cs.IT eess.SP
Secrecy Performance Analysis of Integrated RF-UWOC IoT Networks Enabled by UAV and Underwater-RIS
该研究针对融合无人机射频非地面网络与水下RIS辅助光无线通信的6G物联网,推导了三种窃听场景下多项保密性能指标的闭式表达式,分析了系统参数对安全性的影响,为网络保密设计提供了指南。
2024-07-26 cs.IT eess.SP math.IT
On the Order Optimality of Large-scale Underwater Networks
分析了$n$节点规则分布于正方形上的水声网络中的容量缩放定律,其中网络带宽和接收信号功率均受到显著限制。假设窄带模型,其中允许载波频率作为$n$的函数缩放。在网络中,我们表征的衰减参数,取决于频率缩放以及传输距离。在单位节点密度和单位面积的扩展网络和密集网络中,分别推导出吞吐量缩放的割集上界。首先分析了在扩展网络下,上界与衰减参数成反比,从而导致高度功率受限的网络。有趣的是,可以看出,扩展网络的上限是内在相关的衰减参数,但不是扩频因子。另一方面,在密集的网络中,我们表明,存在带宽或功率限制,或两者兼而有之,根据路径损耗衰减制度,从而产生的上限,有三个根本不同的操作制度。此外,我们描述了一个可实现的方案的基础上简单的最近邻多跳(MH)传输。我们表明,在扩展的网络,MH计划是为了最优的所有操作制度。在稠密网络中,保证顺序最优性的操作制度,也提出了一个可扩展性的结果。因此,事实证明,频率缩放是朝着实现制度的顺序最优。最后,这些缩放结果扩展到一个随机网络实现。其结果是,重要的信息,各种水下网络的情况下的基本限制提供了显示能力缩放定律。
2011-03-28 cs.IT math.IT
On the Physical Layer Security Performance over RIS-aided Dual-hop RF-UOWC Mixed Network
由于安全性一直是5G和6 G等高收益通信的关键问题之一,研究人员不断提出更新的技术来增强这些先进无线通信的安全性和性能。可重构智能表面(Reconfigurable intelligent surface,RIS)是人工重新排列和优化电磁波传播环境以提高无线网络频谱和能量效率的技术之一。此外,在水下通信中,水下光无线通信(UOWC)是传统的声学和射频(RF)技术的更好的替代/替代。因此,混合RIS辅助RF-UOWC可以被视为未来无线网络的一种有前途的技术。本文研究了混合双跳RIS辅助RF-UOWC网络在可能的窃听者拦截下的保密性能。RF链路在广义Gamma衰落分布下工作;同样,UOWC链路经历混合指数广义Gamma分布。保密分析包括推导封闭形式的平均保密容量,准确和下限的保密中断概率,严格的正保密容量,所有的梅杰G函数。利用这些推导,外差和强度调制/直接检测系统,水下湍流气泡水平,温度梯度和盐度梯度,造成的影响进行测量。与传统的模型,只是处理热均匀的情况下,该模型可能是唯一的处理的温度梯度RIS辅助RF-UOWC网络的保密性分析。最后,通过Monte-Carlo模拟验证了推导。
2021-12-13 cs.IT math.IT
To Relay or not to Relay: Open Distance and Optimal Deployment for Linear Underwater Acoustic Networks
现有的工作已经广泛地研究了一些特殊中继分布下的中继辅助水声网络,例如,等距和矩形网格。在本文中,我们研究了两个基本问题,在什么条件下中继应该部署和部署它,如果必要的能量和延迟性能的线性水声网络。为了解决这两个问题,我们首先精确地近似复杂的有效带宽和发射功率在对数域制定一个能量最小化问题。通过分析公式,我们发现了一个临界传输距离,定义为开放距离,并明确表明,中继不应该部署,如果传输距离小于开放距离,否则应该。最重要的是,我们推导出一个封闭的形式和易于计算的表达式的开放的距离,也严格证明了最佳的放置位置是在中间点的链路时,中继应该被引入。此外,虽然本文认为线性两跳中继网络作为第一步,我们推导的结果可以应用于构建节能和延迟友好的多跳网络。仿真结果验证了我们的理论分析,并表明,适当地引入中继可以显着降低网络的能量消耗几乎没有增加端到端的延迟。
2018-01-11 cs.IT math.IT
Maximizing Secrecy Rate of an OFDM-based Multi-hop Underwater Acoustic Sensor Network
在本文中,我们考虑了窃听攻击的多跳,水下声传感器网络(UWESTERN),其中包括$M+1$水下传感器,报告他们的感知数据,通过正交频分复用(OFDM)计划的汇节点在水面上。此外,由于附近存在被动恶意节点,传感器节点和汇聚节点之间的多跳水下声(UWA)信道容易在每一跳上的窃听攻击。因此,当前的问题是以在每一跳处使保密率最大化的方式进行(辅助/中继)节点选择(用于将数据转发到下一跳)以及功率分配(跨OFDM子载波)。为此,这个问题的节点选择和功率分配(NSPA)制定为一个混合的二进制整数优化程序,然后通过分解方法,并利用对偶理论与Karush-Kuhn-Tucker条件最优解决。我们还提供了一个计算效率高,次优的解决方案的NSPA问题,在那里我们重新制定它作为一个混合整数线性规划,并通过分解和几何方法解决它。此外,当UWA信道是多路径(而不仅仅是视线),我们调查一个额外的,基于机器学习的方法来解决NSPA问题。最后,我们计算了所有三种方案(最优、次优和基于学习)的计算复杂性,并进行了大量的模拟,以比较它们的性能,并与基线方案(为所有子载波分配相等的功率,并进行基于深度的节点选择)进行比较。简而言之,这项工作提出了各种(最优和次优)的方法,通过资源分配在协议栈的物理层提供信息理论的安全性。
2020-07-19 cs.IT math.IT
Information-Energy Capacity Region for SLIPT Systems over Lognormal Fading Channels: A Theoretical and Learning-Based Analysis
University of Cyprus(塞浦路斯大学);University of Luxembourg(卢森堡大学)
本文研究了无线光同时信息与功率传输系统在对数正态衰落通道中的信息-能量容量区域,提出了一种基于生成对抗网络的合作信息-能量容量学习框架,通过理论分析和数值结果验证了通道衰落对系统性能的显著影响。
2026-04-24 cs.IT math.IT
Information-theoretic Capacity of Clustered Random Networks
我们分析了集群Ad Hoc网络的容量缩放定律,其中节点分布根据一个双随机散粒噪声Cox过程。我们确定了五种不同的操作制度,并为每一个制度,我们设计了一个通信策略,允许实现的吞吐量在一个多对数因子(节点数)的最大理论容量。
2010-06-08 cs.IT math.IT
Information Theoretic Exemplification of the Impact of Transmitter-Receiver Cognition on the Channel Capacity
在本文中,我们研究,信息理论,发射机和/或接收机的认知信道容量的影响。认知可以用状态信息来描述,取决于信道噪声和/或输入。具体地说,作为一种新的思想,我们认为接收机的认知作为一个依赖于噪声的状态信息,我们推导出一个容量定理的基础上的高斯版本的覆盖-蒋容量定理的双边状态信息信道。正如直观地预期的那样,接收机认知增加了信道容量,并且我们的定理定量地显示了这种增加。此外,我们的容量定理包括著名的科斯塔定理作为其特殊情况。
2011-11-19 cs.IT math.IT
Control Theoretic Formulation of Capacity of Dynamic Electro Magnetic Channels
本文采用非齐次确定性和随机性麦克斯韦方程组严格地计算了波导(空腔、同轴电缆等)等电磁信道的容量。分布式,但本地化,和狄利克雷边界数据被认为是潜在的输入源。我们证明了存在的源措施,满足一定的二阶约束(相当于功率约束),在该信道容量达到。进一步给出了最优性的充分必要条件。
2008-10-21 cs.IT math.IT
A Coding Theoretic Approach for Evaluating Accumulate Distribution on Minimum Cut Capacity of Weighted Random Graphs
有向网络的多播容量与$s$ - $t$最大流密切相关,由于最大流最小割定理,该最大流等于$s$ - $t$最小割容量。如果网络的拓扑结构(或链路容量)是动态变化的或具有随机性,那么预测最大流的统计特性就不是那么简单了。本文提出了一种计算加权随机图最小割容量的累积分布的编码理论方法。我们的方法的主要特点是利用一个图的割空间和一个二进制LDGM(低密度生成矩阵)代码与列重2之间的对应关系。本文所处理的图系综是Erdens-Rényi随机图系综的一个加权版本。本文的主要贡献是给出了最小割容量累积分布的一个组合下界。从计算机实验中可以看出,本文导出的下限反映了最小割集容量的实际统计特性。
2012-02-04 cs.IT math.IT
Capacity of Finite State Channels with Feedback: Algorithmic and Optimization Theoretic Properties
有限状态反馈信道的容量是多字母表达式序列的极限。尽管许多努力,封闭形式的单字母容量表征是未知的日期。在本文中,反馈能力的研究,从一个基本的算法的角度来看,解决的问题是否可以算法计算的能力。为此,使用图灵机的概念,它提供了数字计算机的基本性能极限。结果表明,FSC的反馈容量是不是Banach-Mazur可计算的,因此不是Borel-Turing可计算的。因此,它表明,无论是可并行性或逆是不是Banach-Mazur可计算的,这意味着有可计算的FSC,它是不可能找到可计算的紧的上限和下限。此外,它表明,反馈能力不能表征为熵量的有限字母公式的最大化。
2022-02-04 cs.IT math.IT
Information theoretic limits of state-dependent networks
本文研究了两类状态依赖模型的信息论极限。这些模型捕捉了广泛的无线通信场景,其中发射机之间存在干扰认知。因此,这些模型的信息理论研究提供了有用的指导原则,设计新的干扰消除方案在实际的无线网络。特别是,我们首先研究了两个用户的状态相关的高斯多址接入信道(MAC)的助手。首先推导出容量域的内界和外界,改进了文献中给出的最新界。这些界限的进一步比较,通过考虑信道参数的各种制度,产生在容量区域边界上的区段或全容量区域。然后,我们研究了两用户高斯状态相关的Z-IC和状态相关的IC。三种干扰制度进行了研究,并在各种信道参数下的容量区域或总容量边界的全部或部分的特点。通过数值分析,论证了状态相关性对状态和干扰消除的影响以及容量的可扩展性。数值研究表明,对于规则IC,状态间的相关性对信道容量可扩展性的影响与Z-IC不同。
2018-07-25 cs.IT math.IT
Storage Capacity as an Information-Theoretic Vertex Cover and the Index Coding Rate
受分布式存储应用的启发,最近将图的存储容量定义为跨图的顶点可以存储的最大信息量,使得任何顶点处的信息可以从存储在相邻顶点处的信息中恢复。计算存储容量是网络编码中的一个基本问题,与一些研究得很好的问题,如带边信息的索引编码和广义猜测游戏相关或等价。在本文中,我们认为存储容量作为一个自然的信息理论模拟的最小顶点覆盖的图。事实上,虽然它是已知的,存储容量的上限由最小顶点覆盖,我们表明,通过这样对待它,我们可以得到一个3/2的近似平面图,和一个4/3的近似无三角平面图。由于存储容量与索引编码率密切相关,我们得到了平面图的索引编码率的2近似值和无三角形平面图的3/2近似值。当字母表大小恒定时,我们还给出了索引编码速率的多项式时间逼近方案。然后,我们开发了一个通用的方法“小工具覆盖”的上限的存储容量的平均值的一组顶点覆盖。这种方法是直观的,并导致各种家庭的图的存储容量的准确表征。作为一个说明性的例子,我们使用这种方法来获得确切的存储容量的圈与弦,一个家庭的图形相关的外平面图。最后,我们概括的存储容量的概念,包括从部分节点故障的分布式存储恢复。我们展示了紧的上限和下限上的部分恢复能力,很好地扩展在一个顶点的故障的分数。
2018-12-18 cs.IT math.IT
User Capacity of Wireless Physical-layer Identification: An Information-theoretic Perspective
无线物理层识别(WPLI)系统旨在基于在物理层从其射频信号中提取的唯一射频指纹(RFF)来识别或分类授权设备。WPLI目前的工作集中在证明系统的可行性的基础上,实验误差性能的WPLI与固定数量的用户。而一个重要的问题仍然有待回答:什么是用户数量的WPLI可以容纳使用不同的RFF和接收设备。WPLI的用户容量可以是实际系统设计者的主要关注点,并且也可以是评估WPLI分类性能的关键度量。在这项工作中,我们建立了一个理论上的理解WPLI的用户容量的信息理论的角度来看。我们应用信息论建模的RFF功能的WPLI。基于RFF和用户身份之间的互信息,提出了一种信息论方法来表征WPLI的用户容量。基于这个理论工具,WPLI的可实现的用户容量的特点下,现成的接收设备的实际约束。分类错误性能的现场实验进行了验证的信息理论的用户容量表征。
2016-03-02 cs.CR cs.IT math.IT
On Secure Capacity of Multiple Unicast Traffic over Separable Networks
本文研究了当源有私有消息要发送到$m$目的地时,在存在一个窃听未知$k$边集的被动敌手的情况下的信息论安全通信问题.在单位边容量可分网络上,当$k=1$和$m$是任意的,或$m=3$和$k$是任意的情况下,导出了信息论安全容量.这是通过首先表明,存在一个安全的多项式时间代码的建设,匹配外边界在两层网络,其次是确定性的映射之间的两层和任意可分离的网络。
2019-04-10 cs.IT math.IT
Information-Theoretic Limits of Integrated Sensing and Communication with Finite Learning Capacity
University College London(伦敦大学学院);Yonsei University(延世大学)
本文提出了一种信息论框架,研究有限学习能力对集成感知与通信性能的影响,并建立了学习-信息权衡定律,为下一代 ISAC 系统设计提供理论指导。
2025-12-15 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Peak Power Constrained Vector Gaussian Channel: An Estimation Theoretic Perspective
本文研究了$n$维矢量高斯噪声信道在输入信号必须位于以原点为中心的半径为$R$的球内的情况下的容量。已知在该设置中,优化输入分布被支持在有限数量的同心球体上。然而,球的数量、位置和概率通常是未知的。本文刻画了约束$R$使得单球上支持的输入分布为最优的充要条件。最大的$\bar{R}_n$,这样,只使用一个单一的领域是最佳的,被证明是一个积分方程的解决方案。此外,它表明,$\bar{R}_n$作为$\sqrt{n}$和$\frac{\bar{R}_n}{\sqrt{n}}$的精确极限的尺度被发现。
2018-09-22 cs.IT math.IT
A Simple Capacity-Achieving Scheme for Channels with Polarization-Dependent Loss
我们证明,对于一个广泛使用的模型与极化相关的损失(PDL)的信道,信道容量是通过一个简单的干扰消除方案结合一个通用的预编码器。最重要的是,所提出的方案不仅是信息理论上最优的,但它也是非常简单和具体的。它将PDL信道转换为单独的标量加性高斯白噪声信道,允许现成的编码和调制方案设计用于这样的信道接近容量。在6 dB PDL下产生的信噪比(SNR)损失被降低到仅1 dB的信息理论最小值,而不是在天真的过度配置下产生的4 dB SNR损失。
2022-11-06 cs.IT math.IT
On Capacity Formulation with Stationary Inputs and Application to a Bit-Patterned Media Recording Channel Model
在这封信中,我们说明了除其他事项外,使用的一组容量实现输入容量计算的平稳性属性。特别是,作为一个案例研究,我们认为比特模式的媒体记录通道模型,并制定新的下限和上限的能力,产生改进现有的结果。新的界限是紧在低噪声水平的观察的启发,我们还描述了该模型的能力作为一个系列的扩展在低噪声制度。这些结果的关键是在容量公式的极大化输入集上实现平稳性。虽然该属性是普遍的遍历理论文献中的容量配方,我们表明,这种实现是可能的香农理论框架中,一个信道被定义为一个序列的有限维条件概率,通过定义一类新的一致的平稳和遍历信道。
2015-09-08 cs.IT math.IT
The Capacity Region of Information Theoretic Secure Aggregation with Uncoded Groupwise Keys
本文针对联邦学习中的信息论安全聚合问题,在未编码分组密钥约束下,通过提出新的逆界和可达方案,完整刻画了两轮通信速率的容量域。
2023-11-12 cs.IT math.IT
ORBGRAND Is Almost Capacity-Achieving
最近,通过顺序猜测接收到的噪声序列中的错误模式进行解码已经受到关注,并且ORBGRAND已经被提出作为一种这样的解码算法,其能够利用嵌入在接收到的噪声序列中的软信息。对ORBGRAND进行了信息论研究,结果表明,在加性高斯白噪声信道下,对跖输入时,采用独立同分布随机码本的ORBGRAND的可达速率与信道容量几乎一致。对于有限长码,改进的猜测计划的信息理论研究的动机,提出了实现更低的出错率比ORBGRAND,特别是在高信号噪声比制度。
2022-12-18 cs.IT math.IT
An Information-Theoretic Efficient Capacity Region for Multi-User Interference Channel
本研究通过统一链式法则与熵幂不等式,提出部分多址接入公式,以低复杂度构造多用户干扰信道的容量区域,证明单用户高斯码本最优,为无小区网络设计提供高效框架。
2025-01-25 cs.IT math.IT
Capacity Bounds for Optical WDM Channels with Peak Power Constraints
我们从信息论干涉信道的角度研究了WDM光传输。提出了优于将干扰视为噪声的可调速率,并使用分步傅立叶方法模拟进行了验证。
2022-05-24 cs.IT math.IT
Reliable Communications with Asymmetric Codebooks: An Information Theoretic Analysis of Robust Signal Hashing
本文对传统的点对点通信体制进行了推广,称之为“非对称码本可靠通信”。在独立同分布(i.i.d)编码器码字的假设下,证明了系统的运算容量等于系统的信息容量,由$\max_{p(x)} I(U;Y)$给出,其中$X, U$和$Y$分别表示编码器码字、译码器码字和译码器输入的各个随机元素.容量结果是在“二进制对称”的情况下(这是传统的“二进制对称信道”为我们的情况下的一个类似的配方),作为系统参数的函数。通过将二进制对称信道的经典Shannon型容量的差异归因于由于码本不对称而引起的{ \em间隙},做出了概念上有见地的推断。
2008-09-11 cs.IT math.IT
Cognitive Radio Networks: An Information Theoretic Perspective
十多年来,人们一直在探索{ \it认知无线电}网络的信息理论极限。虽然这种限制对于许多网络是未知的,包括具有两对发射机-接收机的最简单的情况,但是存在精确地获得容量限制或直到恒定间隙的几种情况。本章的目标是提供洞察传输技术的性质与最佳通信时,认知无线电技术的使用。%,重点是5G网络。概述了最先进的信息理论分析不同的认知系统,我们突出的能力实现或能力接近的策略,应该考虑在无线网络设计范例的基础上,这种技术的显着特点/点。特别是,我们强调认知无线电与5G网络新兴技术的互动。
2020-01-25 cs.IT math.IT
Capacity of Systems with Queue-Length Dependent Service Quality
我们研究了服务器的可靠的信息处理的信息理论极限与服务长度相关的服务质量。我们定义这样一个系统的容量为单位时间内可靠处理的比特数,并表征它的排队系统参数。我们还描述了到达和服务过程的分布,最大化和最小化这样的系统在离散时间设置的能力。对于每个时隙最多一个到达的到达过程,我们观察到无记忆分布的最小值。我们还研究了每个时隙多个到达的情况下,并观察到突发性到达系统上的不利影响。这个问题的理论动机是努力将可靠性的概念,在集群系统,并适用于众包,多媒体通信和流计算的上下文中。
2016-03-05 cs.IT math.IT
A Note on the Equivalence of Gibbs Free Energy and Information Theoretic Capacity
吉布斯自由能的最小化是基于在物理或化学系统中发生的功和自由能的变化。基于与通信系统相关联的边际概率和条件熵来确定噪声信道的互信息(容量)的最大化。尽管程序最初看起来可能不同,但通过探索简单的“双重用途”伊辛模型,可以看出这两个概念实际上是相同的。特别地,详细计算了二进制对称信道的情况。
2008-09-22 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Information Theoretic Cut-set Bounds on the Capacity of Poisson Wireless Networks
本文提出了一种随机几何模型的基本信息理论在无线网络中的局限性的调查。我们得到了一个新的统一的多参数割集上的容量的任意泊松节点密度,大小,功率和带宽的网络,在快速衰落下,在丰富的散射环境。换句话说,我们上限的最佳性能方面的总通信速率,在任何方案下,可以实现网络节点的子集(由切割定义)与所有剩余的节点之间。此外,我们确定了四种不同的操作制度,这取决于远程和短程信噪比的大小。因此,我们确认了先前已知的缩放定律(例如,在带宽和/或功率受限的无线网络中),并且我们用特定的界限来扩展它们。最后,我们使用我们的结果提供具体的数值例子。
2013-04-30 cs.IT cs.NI math.IT
Information Capacity of EEG: Theoretical and Computational Limits of Recoverable Neural Information
该研究结合信息论与合成正向建模量化头皮EEG的互信息,揭示电极数、SNR与解码器性能的根本限制。
2025-10-09 cs.IT math.IT q-bio.NC
Information Geometric Superactivation of Asymptotic Quantum Capacity and Classical Zero-Error Capacity of Zero-Capacity Quantum Channels
零容量量子信道的超激活使得在输出端使用具有正联合容量的两个零容量量子信道成为可能。目前,我们没有理论背景来描述超活跃零容量信道的所有可能组合;因此,可能存在许多其他可能的组合。在这篇博士论文中,我提供了一个超激活问题的算法解决方案,并证明了超激活效应的根源是信息几何问题。
2013-03-05 cs.IT math.IT quant-ph
Cryptographic and Information-theoretic Security Capacities for General Arbitrarily Varying Wiretap Channels
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);T-Labs, Deutsche Telekom AG(德意志电信股份公司 T-Labs)
本文比较了任意变化窃密信道与一般任意变化窃密信道在语义安全约束下的安全容量,证明了在特定条件下强安全容量与语义安全容量相等。
2026-05-11 cs.CR cs.IT math.IT
Closed-Form Expressions for Secrecy Capacity over Correlated Rayleigh Fading Channels
在信道状态信息完全可用的前提下,研究了相关瑞利衰落信道上的窃听保密通信。基于信息论公式,我们推导出封闭形式的平均保密容量和中断概率的表达式。仿真结果证实了我们的解析表达式。
2010-03-23 cs.CR cs.IT math.IT
Constrained Colluding Eavesdroppers: An Information-Theoretic Model
研究了合谋窃听者附近的保密容量。相反,在以前的作品完美的共谋假设,我们的新的信息理论模型认为,在共谋的约束。我们推导出可实现的安全率(完美的保密能力的下限),无论是离散无记忆和高斯信道。我们还比较了建议率的非串通和完美的串通情况。
2013-12-11 cs.CR cs.IT math.IT
An Information-Theoretical Approach to the Information Capacity and Cost-Effectiveness Evaluation of Color Palettes
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学)
颜色是表达和传递信息的有效工具。调色板中的颜色数量是信息传递能力的直接仲裁者。然而,它应该得到很好的阐述,因为通过添加颜色来增加熵会带来解码成本。尽管在不同的应用可能产生的影响,一个方法的成本效益评价的调色板似乎不足。在这项工作中,这一需求正在解决从信息理论的角度来看,通过明确的指标和公式。此外,建议的度量计算一些发达国家和已知的调色板,并观察到的结果进行评估。
2019-06-03 cs.CV cs.HC cs.IT
No-Signalling Assisted Zero-Error Capacity of Quantum Channels and an Information Theoretic Interpretation of the Lovasz Number
研究了无信号关联辅助下的量子信道的单次零差错经典容量,以及用无噪声经典信道精确模拟指定信道的逆问题.量子无信号相关性被视为两个输入和两个输出完全正的和保迹映射,具有强制设备不能发出信号的线性约束。这两个问题导致简单的半定方案(SDP),只依赖于克劳斯运营商空间的通道。特别是,我们证明了零误差经典模拟成本正是给定信道的Choi-Jamiolkowski矩阵的条件最小熵。零误差经典容量由一个看起来相似但不同的SDP给出;渐近零误差经典容量是这个SDP的正则化,一般来说我们不知道任何简单的形式。然而有趣的是,对于经典量子信道的类,我们表明,渐近容量是由一个更简单的SDP,这与阿拉姆哈罗提出的分数包装数的半定推广相一致。这最终导致著名的洛瓦兹$\vartheta$函数的操作解释的图形作为零错误的经典容量的图辅助量子无信号相关性,洛瓦兹数的第一个信息论解释。
2015-12-09 cs.IT math.CO math.IT
An Overview of Capacity Results for Synchronization Channels
同步通道,例如众所周知的删除通道,比无记忆通道更难分析,并且它们是信息论和理论计算机科学中许多基本问题的根源。关于同步信道的最基本的公开问题之一是推导出它们的容量的精确表达式。不幸的是,大多数经典的信息理论的技术在我们的处置失败时,应用于同步信道。因此,必须考虑新的办法来解决这一问题。这项调查给出了一个帐户的巨大努力,在过去的几十年中,以更好地了解(广义)容量的同步通道,包括主要的结果和新技术的基础。除了通常的信道容量的概念,我们还讨论了同步信道的零差错容量。
2019-11-08 cs.IT math.CO math.IT