Design of Outage-Limit-Approaching Protograph LDPC Codes via Generalized Rootchecks
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；POSTECH（浦项工科大学）；University of Ulsan（蔚山大学）
本文提出基于广义根检查的protograph LDPC代码设计框架，实现块衰变信道上的全多样性和近容量性能，通过结构约束和遗传算法优化提升编码增益，达到0.8dB信道outage限制。
2026-06-29 cs.IT math.IT
Iterative detection and decoding for SCMA systems with LDPC codes
稀疏码多址（SCMA）是一种很有前途的复用方式，以实现高系统容量。在本文中，我们开发了一种新的迭代检测和解码方案的SCMA系统结合低密度奇偶校验（LDPC）解码。特别地，我们将基于消息传递算法（MPA）的SCMA多用户检测的输出分解为固有部分和先验部分。然后，我们设计了一个联合检测和解码方案，迭代地交换检测器和解码器之间的内在信息，产生一个满意的性能增益。此外，该方案具有几乎相同的复杂度相比，传统的LDPC编码的SCMA系统的接收机。数值结果表明，该方案在AWGN信道和瑞利衰落信道上比传统的SCMA接收机有很大的增益。
2015-08-04 cs.IT math.IT
Performance of Spatially-Coupled LDPC Codes and Threshold Saturation over BICM Channels
研究了二进制空间耦合低密度奇偶校验码（SC-LDPC）与比特交织编码调制（BICM）方案结合使用时的性能。本文考虑的情况下，传输发生在加性高斯白噪声（AWGN）信道和瑞利快衰落信道。将基于面积定理的LDPC码最大后验（MAP）译码性能上界方法推广到BICM方案。上界计算最佳MAP解映射器和次优最大对数MAP（MLM）解映射器。据观察，这个界限接近的BICM信道的噪声阈值的规则LDPC码与大的程度。本文的其余部分将这些技术扩展到SC-LDPC码，并对门限饱和现象进行了数值模拟。基于数值证据，我们推测在BICM信道上，SC-LDPC码的置信传播（BP）解码阈值接近底层LDPC系综的MAP解码阈值。数值结果还表明，SC-LDPC码接近BICM容量在不同的信道和调制方案。
2013-03-01 cs.IT math.IT
Power Consumption of LDPC Decoders in Software Radio
LDPC码是一种功能强大的纠错码，已被应用于许多先进的通信系统中。软件无线电的蓬勃发展促使我们研究LDPC译码器在处理器上的实现。在本文中，我们估计和比较的LDPC译码算法的复杂度和功耗的通用处理器上运行。利用估计结果，我们提出了两种软件无线电功率控制方案：基于信噪比的算法分集和联合发射功率和接收能量管理。总体而言，本文讨论了一般关注使用处理器作为软件无线电平台的LDPC解码器的实施。
2011-03-26 cs.IT math.IT
Performance of Polar Codes on wireless communications Channel
本文讨论了极化码这种容量实现型信道编码在无线通信信道中的性能。通过推广离散无记忆信道中Bhattacharyya参数的定义，给出了在高斯衰落和瑞利衰落两种连续信道中Bhattacharyya参数的特殊表达式，包括递推公式和初始值。通过图像和语音传输，分析了极化码在瑞利衰落信道中的应用。通过与低密度奇偶校验码（LDPC）在相同情况下的比较，我们的仿真结果表明，极化码具有更好的性能比LDPC码。极化码将是无线通信信道的良好候选。
2012-04-27 cs.IT math.IT
Iterative Detection and Decoding Algorithms using LDPC Codes for MIMO Systems in Block-Fading Channels
针对块衰落和快瑞利衰落信道下的多输入多输出（MIMO）系统，提出了基于低密度奇偶校验（LDPC）码的迭代检测和译码（IDD）算法。软输入软输出最小均方误差接收机与连续干扰消除被认为是。特别是，我们设计了一种新的策略来提高IDD方案的出错率（BER）性能，该策略考虑了使用根校验LDPC码时块衰落信道中解码器的软\textit{a posteriori}输出。一个MIMO IDD接收机与软信息处理，利用码结构和对数似然比的行为也被开发。此外，我们提出了一个调度算法的LDPC码译码块衰落信道。仿真结果表明，所提出的技术在块衰落和快衰落信道的BER方面的显着增益。
2015-05-04 cs.IT math.IT
LLR Approximation for Wireless Channels Based on Taylor Series and Its Application to BICM with LDPC Codes
提出了一种基于泰勒级数的无线信道对数似然比（LLR）近似方法。该近似适用于不相关的平坦瑞利衰落信道与未知的信道状态信息在接收机。结果表明，所提出的近似大大简化了信道LLR的计算，但提供的结果几乎相同的信道LLR的精确计算的基础上。结果得到的上下文中的比特交织编码调制（BICM）计划与低密度奇偶校验（LDPC）码，并包括阈值计算和出错率性能的有限长度码。与现有的近似值相比，所提出的方法要么是显着不那么复杂，或更准确。
2011-03-15 cs.IT math.IT
A Simplified Min-Sum Decoding Algorithm for Non-Binary LDPC Codes
非二进制低密度奇偶校验码对各种信道损伤具有鲁棒性。然而，基于现有的解码算法，解码器实现是昂贵的，因为它们的过度的计算复杂性和存储器使用。基于组合优化理论，提出了一种校验节点处理的近似方法。仿真结果表明，该方案在加性高斯白噪声信道和独立瑞利衰落信道下具有较小的性能损失。此外，所提出的降低复杂度的实现提供了显着的节省硬件，所以它产生了良好的性能复杂度权衡，可以有效地实现。
2012-07-23 cs.IT math.IT
Iterative Detection and LDPC Decoding Algorithms for MIMO Systems in Block-Fading Channels
针对块衰落$F = 2$和快衰落Rayleigh信道，提出了一种基于低密度奇偶检验（LDPC）码的多输入多输出（MIMO）系统迭代检测与译码（IDD）方案。利用码的结构和对数似然比（LLR）的特性，设计了一种具有软信息处理的IDD接收机。最小均方误差（MMSE）与连续干扰消除（SIC）和并行干扰消除（PIC）计划。软\textit{a posteriori}输出的解码器在块衰落信道与根校验LDPC码允许我们创建一个新的策略，以改善比特出错率（BER）的MIMO IDD方案。我们提出的策略在某些情况下，导致高达3dB的增益块衰落信道的BER和高达1dB的快衰落信道。
2014-04-08 cs.IT math.IT
Study of Structured Root-LDPC Codes and PEG Techniques for Block-Fading Channels
在这项工作中，我们提出了结构化的根低密度奇偶校验（LDPC）码和块衰落信道的设计技术。特别地，提出了用于块衰落信道的准循环Root-LDPC码、不规则重复累积Root-LDPC码和基于渐进边缘增长（PEG）技术的受控掺杂Root-LDPC码。所提出的Root-LDPC码适用于$F = 2, 3$和$4$独立衰落信道。所提出的代码的性能进行了研究的帧出错率（FER）。提出的Root-LDPC码能够实现信道分集，性能优于标准LDPC码。对于$F = 2$的块衰落信道，在接近$10^{-3}$的FER下，我们提出的基于PEG的Root-LDPC码优于基于PEG的LDPC码$7.5$ dB。
2015-12-08 cs.IT math.IT
Spatially Coupled LDPC Codes and the Multiple Access Channel
我们考虑空间耦合低密度奇偶校验（SC-LDPC）码内的非正交交织分多址（IDMA）计划，以避免繁琐的度轮廓匹配的LDPC码组件的迭代多用户检测器（MUD）。除了优秀的解码阈值之外，该方法还受益于使用相当简单和规则的底层块LDPC码的可能性，这是由于所得到的耦合码相对于信道前端的通用行为，即，迭代MUD。此外，附加的外部重复码使得该方案灵活地应对变化的用户数量和用户速率，因为SC-LDPC本身可以针对宽范围的不同用户负载保持恒定。通过密度演化（DE）获得解码阈值，并通过比特出错率（BER）仿真进行验证。为了保持解码的复杂度和延迟小，我们引入了一个联合迭代加窗检测器/解码器施加仔细调整的子块解码器。最后，我们表明，所提出的编码方案也适用于瑞利信道使用相同的代码与可容忍的性能损失相比，加性高斯白噪声（AWGN）信道。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Performance of Optimum and Suboptimum Combining Diversity Reception for Binary DPSK over Independent, Nonidentical Rayleigh Fading Channels
本文研究了在非选择性瑞利衰落信道中采用组合分集接收的差分检测的二进制差分相移键控系统的误码性能。假设空间天线分集接收。多样性分支是独立的，但具有不同的分布统计。每个分支中的衰落过程被假定为具有任意多普勒带宽的任意多普勒频谱。最优分集接收和次优分集接收被认为是。以前的结果只适用于一阶和二阶多样性的情况。我们的结果是更一般的多样性的顺序是任意的。此外，误码率（BEP）的结果得到了一个精确的，封闭形式的表达式，它显示的行为的BEP作为一个显式的函数的一个比特间隔的衰落相关系数在匹配滤波器的输出，每个分支的每比特的平均信噪比和多样性的顺序。一个简单的，更容易计算的最佳分集检测器的BEP绑定的BADFFFF也推导出来。
2010-08-25 cs.IT math.IT
Optimality of Received Energy in Decision Fusion over Rayleigh Fading Diversity MAC with Non-Identical Sensors
在瑞利衰落多址接入信道（MAC）中，无分集的非相干判决融合的接收能量测试在条件独立同分布（i.i.d.）特定条件下的传感器决策[1]，[2]。在这里，我们提供了一个双重的概括，一方面允许传感器是不相同的，另一方面引入多样性。随着推导，我们还提供了一个通用的工具来验证接收到的能量测试的最优性的场景与相关的传感器的决定。最后，我们推导出一个解析表达式的多样性对大系统性能的影响，在个人和总功率约束。
2012-10-02 cs.IT math.IT
Code-Aided Channel Estimation in LDPC-Coded MIMO Systems
针对未知CSI的MIMO系统，提出一种联合导频和数据信道估计的LDPC编码传输方案，利用码约束微调CSI，并通过坐标上升算法降低复杂度，在WiMAX LDPC码和QPSK调制下较导频辅助传输获得高达1.3 dB的增益。
2023-11-13 cs.IT math.IT
Unequal Error Protection by Partial Superposition Transmission Using LDPC Codes
在本文中，我们考虑设计低密度奇偶校验（LDPC）编码调制系统，以实现不等错误保护（UEP）。我们提出了一种新的UEP方法部分叠加传输称为UEP-by-PST。在UEP-by-PST系统中，信息序列被区分为两部分，即较重要的数据（MID）和较不重要的数据（LID），这两部分都用LDPC码编码。对应于MID的码字被叠加在对应于LID的码字上。利用离散密度演化方法可以分析系统性能。本文还提出了一个标准，从实用的角度来比较不同的UEP方法的效率。数值结果表明，在加性高斯白噪声（AWGN）信道和非相关瑞利衰落信道下，1）UEP by PST方法比传统的等差错保护（EEP）方法对MID具有更高的编码增益，而对LID的性能损失可以忽略不计; 2）在数字视频广播（DVB）系统中，UEP by PST比UEP方法更有效。
2013-09-16 cs.IT math.IT
Collision Diversity SCRAM: Beyond the Sphere-Packing Bound
针对未来6G海量连接、高可靠、超低时延需求，提出碰撞分集SCRAM方案，借信息论方法、LDPC码设计工具及用户冲突引入分集，性能优于传统SCRAM与先进NOMA方案，且在对应LDPC码信息块长度下超越球堆积界。
2024-10-10 cs.IT math.IT
Exploiting Channel Diversity in Secret Key Generation from Multipath Fading Randomness
我们设计并分析了一种方法，从无线信道固有的随机性中提取密钥。本文研究了多径无线信道的信道模型，并利用信道分集产生秘密密钥比特。我们比较了基于整个信道状态信息（CSI）和基于单个信道参数（如接收信号强度指示符（RSSI））的密钥提取方法。由于从CSI到RSSI的自由度降低，基于CSI的密钥提取率远高于基于RSSI的密钥提取率。这表明，利用信道分集并使CSI信息可用于较高层将极大地有益于秘密密钥生成。我们提出了一个基于低密度奇偶校验（LDPC）码的密钥生成系统，并描述了两个系统的设计和性能：一个基于二进制LDPC码和其他（在较高的信噪比有用）基于四进制LDPC码。
2012-07-01 cs.CR cs.IT math.IT
LDPC Code Design for Noncoherent Physical Layer Network Coding
本文研究了在采用非相干FSK调制的物理层网络编码双向中继信道中优化LDPC码的问题。通过基于EXIT的Tanner图变量节点度分布优化，提高了多址接入阶段中继节点信道解码的误码率性能。从DVB-S2和WiMAX标准中提取的代码被用作设计和性能比较的基础。优化后的码保持了标准码的计算复杂性特性，保留了扩展的不规则重复累积（eIRA）。中继接收机性能的优化考虑两个调制阶数M = {4，8}使用迭代解码，其中解码器和解调器通过交换信息来细化信道估计。代码优化过程产生独特的优化代码的调制阶数和可用的信道状态信息的每种情况下。在平坦瑞利衰落信道中，采用蒙特卡罗仿真方法对标准码和优化码的性能进行了测量，并根据系统参数的不同，证明了其出错率提高了1.2 dB。
2015-02-20 cs.IT math.IT
Noncoherent LDPC-Coded Physical-Layer Network Coding using Multitone FSK
提出了一种非相干双向中继系统，该系统采用物理层网络编码，在衰落信道中比传统中继系统提高了吞吐量。使用多音频移键控（FSK）实现节能非相干操作。一种新的软输出解调器的中继，并找到相应的可实现的交换率瑞利衰落和AWGN信道。比特-出错率性能接近可实现的速率实现使用容量接近信道码和接收机架构，迭代之间的解调和信道解码。执行迭代解码，将信息从信道解码器反馈到解调器。此外，通过对LDPC码的优化，使系统的误码性能更接近于可达到的速率。通过增加调制阶数获得的能量效率改进对于所提出的物理层网络编码方案比对于常规点对点系统更显著。使用优化的LDPC码，比特-出错率性能比广泛已知的标准化LDPC码提高多达1.1dB，并且达到对应于可实现速率的极限的0.7dB以内。在整个工作中，物理层网络编码的性能相比，传统的网络编码。当使用非相干FSK时，物理层网络编码能够实现更高的可实现速率，并且传统网络编码在低速率下表现出更好的能量效率。
2018-01-31 cs.IT math.IT
Sparse Regression LDPC Codes for the Block-Fading Non-Coherent SIMO Channel
本文提出一种无需信道状态信息的低复杂度AMP译码器，用于多接收天线瑞利衰落信道上的NB-LDPC编码SPARCs，通过迭代重估信道实现与完整CSI译码器相同的错误概率，并给出渐近分析，数值结果表明其性能在中断容量1.5 dB以内且优于5G标准化LDPC方案。
2025-09-19 cs.IT math.IT
Anytime Reliable LDPC Convolutional Codes for Networked Control over Wireless Channel
CNR-IEIIT（意大利国家研究委员会信息与通信技术研究所）
针对无线信道网络控制中不稳定系统的镇定问题，提出基于原图的LDPC卷积码实现随时可靠性，并推导了AWGN信道下所需信噪比的下界，同时通过仿真表明瑞利衰落信道下多传感器可实现分集增益。
2013-03-05 cs.IT cs.SY eess.SY
Differential Diversity Reception of MDPSK over Independent Rayleigh Channels with Nonidentical Branch Statistics and Asymmetric Fading Spectrum
本文研究了在非选择性、独立、非均匀分布的瑞利衰落信道中差分检测的差分相移键控（DPSK）分集接收机的最佳结构及其性能分析。每个分支的衰落过程被假定为具有任意多普勒带宽的任意多普勒谱，但具有不同的、非对称的衰落功率谱密度特性。以8-DPSK为例，最佳分集接收机的平均误比特概率（BEP）是通过计算三个比特中每一个的BEP来获得的。推导出的BEP结果给出了精确的，明确的，封闭形式的表达式，清楚地显示了作为各种系统参数的函数的性能的行为。
2007-04-09 cs.IT cs.PF math.IT
On the Approximate Analysis of Energy Detection over n*Rayleigh Fading Channels through Cooperative Spectrum Sensing
在这封信中，我们考虑的问题，未知信号的能量检测在车辆间通信（IVC）系统在n* 瑞利衰落信道（也称为级联瑞利）。新的紧密近似的检测概率推导出无分集和最大比合并（MRC））分集计划。此外，我们调查的系统性能时，合作频谱感知（CSS）被认为是不完美的报告信道。分析结果表明，随着衰落严重性参数n的增加，检测可靠性下降，但可靠性显着提高时，CSS采用MRC方案。
2016-11-07 cs.IT math.IT
Coherent Detection of Turbo-Coded OFDM Signals Transmitted through Frequency Selective Rayleigh Fading Channels with Receiver Diversity and Increased Throughput
在这项工作中，我们讨论相干检测Turbo编码的正交频分复用（OFDM）信号，通过频率选择性瑞利（每个信道抽头的幅度是瑞利分布）衰落信道具有均匀的功率延迟分布传输的技术。除了加性高斯白噪声（AWGN）之外，信道输出还被载波频率和相位偏移进一步失真。提出了一种新的OFDM帧结构，它由已知的前导码、循环前缀、数据和已知的后同步码组成，与以前的工作相比具有更高的吞吐量。提出了一种鲁棒的Turbo码译码器，该译码器能在较宽的信噪比范围内有效地工作。对实际相干接收机的良好性能的关键贡献是由于使用了长前导码（512个QPSK符号），这可能在任何当前无线通信标准中都没有规定。我们还从计算机模拟中表明，使用更好的码可以获得更好的BER性能。推导了相干检测频偏估计误差方差的一个简单近似的Cramer-Rao界。所提出的算法非常适合在DSP平台上实现。
2015-11-03 cs.IT math.IT
Design and Practical Decoding of Full-Diversity Construction A Lattices for Block-Fading Channels
块衰落信道（BF）是室内和室外环境中各种无线通信信道的有用模型。BF信道的格型设计是一个具有挑战性的问题，它与AWGN信道有很大的不同。最近，由Forney提出的格的二元构造A被推广到由全实域和复乘法域构成的格构造。格的这种广义代数构造A本质上提供了信号空间分集，这是为衰落信道设计的信号集的主要要求。本文利用全实数域上的构造A构造了BF信道的全分集代数格。我们提出了两种新的解码方法，这些格子的复杂性，线性增长的维度的格子。第一个译码器是针对广义构造A格提出的，它以二进制LDPC码作为底层码。该解码方法包含迭代和非迭代阶段。为了实现迭代阶段，我们提出了构造A格的奇偶校验矩阵和Tanner图的定义。我们还证明，使用一个基本的LDPC码，实现中断概率限制在一个BF信道，构造的代数LDPC格连同建议的解码方法允许分集阶n。然后，我们修改所提出的算法，删除其迭代阶段，使全多样性的实际解码的所有广义构造A格，而无需任何假设其底层代码。我们提供了一些例子，表明在BF信道中，由二进制码获得的代数构造A格优于基于非二进制码的代数构造A格。我们将代数构式A格推广到更广泛的数域族上，即单演数域。
2020-07-09 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Performance of Multi-antenna Wiretap Channels With Diversity Combinings Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文提出了一个详细的保密中断性能的相关多天线窃听信道与三个流行的分集合并方案，即最大比合并，选择合并，并在合法接收机的等增益合并的分析。对于单输入多输出窃听信道，导出了系统秘密中断概率的精确表达式和渐近表达式。研究结果表明，与所有通道都是独立的情况相比，仅主通道的相关性使SOP增加1/det（U），其中det（U）是相关矩阵U的行列式。相比之下，在合法接收器处的高信噪比状态下，主信道与窃听者信道之间的相关性对SOP具有积极影响。此外，对于多输入多输出窃听信道，两个发射天线选择（TAS）计划的SOP进行了分析所考虑的相关信道模型。这两种TAS方案的SOP关系由保密阵列增益量化。最后，数值模拟证实了分析结果。
2018-08-09 cs.IT math.IT
Design of LDPC Codes using Multipath EMD Strategies and Progressive Edge Growth
低密度奇偶校验（LDPC）码具有优异的性能，为高性能应用提供了一种有用的替代方案。然而，在中高信噪比（SNR）下，可观察到的错误平层来自于在基于迭代图的解码下传递的消息的独立性的损失。本文通过在码图构造中使用一种新的候选选择度量，提高了短块长码的错误平层性能。建议的多路径EMD方法避免有害的结构，在图中通过评估某些属性的周期，可能会被引入到每个边缘的位置。我们提出了基于多径EMD的几种结构化LDPC码的设计，包括准循环和不规则重复累积码。此外，提出了一类扩展的分集实现码在具有挑战性的块衰落信道，并考虑了多径EMD设计。这种组合的方法被证明在解码器收敛和出错率性能方面提供增益。模拟研究评估的性能的建议和现有的国家的最先进的方法。
2016-08-15 cs.IT math.IT
Iterative Detection and Decoding for Cell-Free Massive Multiuser MIMO with LDPC Codes
提出了一种适用于无小区大规模多输入多输出（CF-mMIMO）系统的迭代检测与译码（IDD）方案。用户将编码数据发送到接入点（AP），该数据在中央处理单元（CPU）处被联合检测。在检测器和低密度奇偶检验码（LPDC）解码器之间以对数似然比（LLR）的形式迭代地交换符号，从而提高编码系统的性能。我们提出了一个基于列表的多反馈分集与连续干扰消除（MF-SIC），以提高性能的CF-mMIMO。此外，该检测器与并行干扰消除（PIC）和MF-PIC方案进行了比较。最后，比较了CF-mMIMO和Col-mMIMO的误出错率性能。
2022-10-24 cs.IT math.IT
A Polar Code Based TIN-SIC Scheme for the Unsourced Random Access in the Quasi-Static Fading MAC
研究了准静态瑞利衰落信道中的无源随机接入问题。在先前的工作中，作者已经提出了基于联合的LDPC码的解决方案，并且将干扰视为噪声与连续干扰消除（TIN-SIC）解码器架构相结合。作者表明，TIN-SIC解码明显优于联合解码方法，并且从实现的角度来看要简单得多。在本文中，我们继续分析的TIN-SIC解码。本文推导了TIN-SIC译码器采用随机编码时的有限长度可扩展性界，并提出了一种实用的基于极化码的TIN-SIC译码方案。与基于LDPC码的解决方案相比，后者的性能变得明显更好，并且接近有限长度的可扩展性界限。
2020-05-14 cs.IT math.IT
Enhancing Signal Space Diversity for SCMA Over Rayleigh Fading Channels
针对SCMA分集阶数有限制约误码性能的问题，提出引入正交分量延迟的SSD-SCMA系统，通过最大化AMI下界和改进MMPD设计新型码本，显著提升了瑞利衰落信道下系统的误码性能。
2023-08-25 cs.IT eess.SP math.IT
Row-Boosted Ensemble Belief Propagation for Short LDPC Codes
Institute of Telecommunications, University of Stuttgart（斯图加特大学电信研究所）
针对短LDPC码有限长度图效应问题，提出行增强集成置信传播译码算法，在5G NR码上显著降低误帧率，性能优于同等规模的同类算法，且具有可扩展性。
2026-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis of HARQ-IR over Time-Correlated Rayleigh Fading Channels
本文研究了混合自动重传请求与增量冗余（HARQ-IR）在瑞利衰落信道下的性能。与以往的分析不同，本文考虑了信道的时间相关性。在时间相关的衰落信道下，多个HARQ传输中的互信息是相关的，使得分析具有挑战性。利用多项式拟合技术，导出了累积互信息的概率分布函数。三个有意义的性能指标，包括中断概率，平均传输次数和长期平均吞吐量（LTAT），然后推导出封闭形式。此外，HARQ-IR的分集阶数也进行了研究。证明了通过HARQ-IR可以实现全分集，即，即使在时间相关的衰落信道下，分集阶数也等于传输次数。这些分析结果通过仿真验证，并使各种系统参数对性能的影响的评估。特别地，结果揭示了时间相关性对中断和吞吐量性能的负面影响。结果还表明，虽然更多的传输将提高中断性能，他们可能不会有利于LTAT时，时间相关性高。最后讨论了最大化LTAT的最优速率设计，并证明了LTAT的显著改善。
2022-09-24 cs.IT math.IT
Analysis and Optimization of a Frequency-Hopping Ad Hoc Network in Rayleigh Fading
本文提出了一种新的方法来优化存在瑞利衰落的跳频ad hoc网络。假设系统使用容量接近码（例如，Turbo或LDPC）和非相干二进制连续相位频移键控（CPFSK）调制。以传输容量为性能指标，对跳频信道数、CPFSK调制指数和码率进行联合优化。网络中的移动台被假定为均匀地位于有限区域内。给出了具有物理干扰信道的网络的中断概率的闭式表达式。中断概率首先被发现条件上的移动台的位置，然后平均的移动台的空间分布。传输容量是空间频谱效率的度量，从中断概率获得。考虑到CPFSK调制和容量逼近编码的约束，对传输容量进行了修正。提出了两种最大化输电容量的优化方法。第一种是蛮力法，第二种是梯度搜索算法。从优化获得的结果棚新的洞察到跳频信道的数量，调制指数，和纠错码的速率之间的基本权衡。
2012-07-14 cs.IT math.IT
Outage Analysis on Type I HARQ over Time-Correlated Rayleigh Fading Channels
本文分析了时间相关瑞利衰落信道下的I类混合自动重传请求（HARQ）。由于信道时间相关性的存在，该分析比文献中的先前分析更具挑战性。首先推导出停电概率作为一个加权和的联合CDF的多个独立的伽玛随机变量的基础上的无穷级数表示。提出了一种有效计算中断概率的截断方法，并证明了截断误差随截断阶数的增加呈指数下降。该方法将数据包传输速率、发射功率和信道时间相关性对系统性能的影响解耦，并对系统性能进行了分析。基于渐近中断概率，分析了HARQ的分集阶数。研究发现，即使在时间相关的衰落信道下，也可以实现全分集，并且在高信噪比下，信道的时间相关性对中断概率有负面影响。最后，我们的分析结果进行了验证蒙特卡罗模拟。
2022-09-23 cs.IT math.IT
Low-Density Parity-Check Codes for Nonergodic Block-Fading Channels
本文解决了在块衰落信道下设计具有迭代译码功能的低密度奇偶检验（LDPC）码的问题。我们首先研究的情况下，最大似然解码，并表明，设计标准是相当简单的。不幸的是，最大似然解码的最佳构造在迭代解码下表现不佳。为了克服这一限制，我们然后介绍了一个新的家庭的全分集LDPC码，表现出近中断极限性能下的迭代解码的所有块长度。这个家庭的竞争与多路复用并行涡轮码适合于非遍历信道，最近在文献中报道。
2007-10-05 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff of the Half-Duplex Relay Channel
我们发现，分集复用权衡的半双工单中继信道具有相同分布的瑞利衰落信道增益满足2 × 1 MISO界。我们概括的情况下，当有N个非干扰中继的分集复用的权衡是等于N + 1的1 MISO界的结果。
2008-10-12 cs.IT math.IT
Outage Capacity of Rayleigh Product Channels: a Free Probability Approach
瑞利乘积信道模型是有用的，在捕捉性能下降，由于秩亏的MIMO信道。在本文中，这样的性能下降的影响，通过信道中断概率假设慢变信道延迟约束解码。利用自由概率理论的技巧，导出了当信道矩阵维数趋于无穷大时，信道容量的渐近方差。在这个渐近制度，信道容量被严格证明是高斯分布。利用所得结果，瑞利乘积信道的复用增益和分集增益之间的一个基本的折衷，其特征在于在任何有限的信号-噪声比的封闭形式的表达式。数值结果提供了比较瑞利乘积信道和传统的瑞利MIMO信道之间的相对中断性能。
2015-02-19 cs.IT math.IT
Low-Density Graph Codes for slow fading Relay Channels
本文研究了块衰落中继信道下低密度奇偶校验码的迭代译码问题。我们考虑两个用户，采用编码合作，解码和转发的一个变种，具有比后者更小的中断概率。离散星座的中断概率分析表明，只有当编码速率不超过取决于合作水平的最大值时，才能实现全分集。我们推导出一个新的代码结构，通过扩展以前公布的全分集根LDPC码，设计的BF点对点信道，表现出速率兼容性的属性，这是必要的编码合作。我们通过一种新的密度演化分析来估计其渐近性能，并确定了有限长码的字出错率性能。我们表明，我们的代码结构具有近中断极限性能的所有块长度和编码率的范围高达0.5，这是最高的可能的编码率为两个合作用户。
2011-03-28 cs.IT math.IT
The impact when neural min-sum variant meets ordered statistics decoding of LDPC codes
本文提出混合解码框架，包含神经最小和变体设计、两种排序统计解码实现优化及迭代多样性策略，经仿真验证在多种码长下性能优异。
2024-02-03 cs.IT math.IT
On the Performance of Multihop-Intervehicular Communications Systems over n*Rayleigh Fading Channels
研究了具有再生中继和非再生中继的多跳车间通信系统的性能。我们认为所谓的“n* 瑞利分布”作为一个足够的多径衰落信道模型的车辆到车辆的通信场景。我们推导出一种新的近似中断概率的最大比合并（MRC）分集接收。此外，我们分析了衰落的数量和优化的功率分配的调查情况。数值结果表明，再生系统是更有效的比非再生系统时，级联阶数（n）是小的，然而，对于大的n，我们的研究结果表明，这两种中继技术的性能是相当相似的。
2016-09-01 cs.IT math.IT
GRAND for Rayleigh Fading Channels
猜测随机加性噪声译码（GRAND）是一种适用于短码长和高速率信道码的码无关译码技术。GRAND算法试图通过产生测试误差模式（TEP）来猜测信道噪声，而TEP的顺序是GRAND算法不同变体之间的主要区别。在这项工作中，我们扩展了应用程序的GRAND多径频率非选择性瑞利衰落通信信道，我们称之为衰落-GRAND这种GRAND的变种。所提出的Fading-GRAND使其TEP生成适应底层通信信道的衰落条件，在具有$L$空间分集分支的场景以及没有分集的场景中优于传统的信道码解码器。数值仿真结果表明，在目标误比特率为$10^{-7}$的情况下，Fading-GRAND译码器对BCH码$(127,106)$和BCH码$(127,113)$的译码性能比传统的Berlekamp-Massey（B-M）译码器提高了$\mathbf{0.5\sim6.5}$ dB.类似地，在具有CRC $(128,104)$码和RLC $(128,104)$的$10^{-7}$的目标FER处，Fading-GRAND比GRAND的硬输入变化GRANDAB好$0.2\sim8$ dB。此外，在对应于$10^{-7}$的目标FER的$\frac{E_b}{N_0}$处，Fading-GRAND的平均复杂度是GRANDAB的复杂度的$\frac{1}{2}\times\sim \frac{1}{46}\times$。
2022-12-01 cs.IT math.IT
Diversity versus Channel Knowledge at Finite Block-Length
本文研究了在非相干和有限块长瑞利块衰落信道中，给定块长n和块差错概率ε的最大可达速率R*（n，ε）。我们的研究结果表明，对于一个给定的块长度和错误概率，R*（n，ε）是不是单调的信道的相干时间，但存在一个速率最大化的相干时间，最佳的多样性和估计信道的成本之间的权衡。
2012-08-20 cs.IT math.IT
Diversity versus Multiplexing at Finite Blocklength
基于多天线块无记忆瑞利衰落信道的最大信道编码速率的非渐近界，本文提出了分集复用折衷的有限块长分析。本文的界允许人们数值地评估对于哪些分组大小、天线数目和信道选择性程度，分集利用方案接近最优，并且当可用的空间自由度应该被用来提供空间复用时。这种有限块长度的多样性复用权衡的观点提供了见解延迟敏感的超可靠通信链路的设计。
2014-06-27 cs.IT math.IT
Rateless Nested Lattice Codes for Secure Cooperative V2X Broadcast over Fading and Erasure Channels
Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)（阿米尔卡比尔理工大学）；University of British Columbia (UBC)（不列颠哥伦比亚大学）
针对V2X广播中时变衰落、擦除和窃听问题，提出结合无速率Raptor格码、嵌套格物理层安全与区块链信任管理的协作中继框架，显著降低中断概率并有效抵御窃听。
2026-10-05 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff in the Low-SNR Regime
流行的分集复用折衷框架的扩展，低信噪比（或宽带）制度的建议。分集增益的概念被证明是多余的，在这种制度，因为中断概率是SNR无关的，并取决于复用增益和信道功率增益统计。DMT框架下的中断概率得到了一个明确的，封闭的形式为广泛的一类信道。低和高信噪比制度的边界明确确定的标量瑞利衰落信道，表示一个显着的限制时，复用增益小的SNR渐近DMT。
2011-02-25 cs.IT math.IT
On Noncoherent Multiple-Antenna Rayleigh Block-Fading Channels at Finite Blocklength
本文针对非相干MIMO瑞利块衰落信道，推导高SNR下的有限块长最大编码速率正态近似，补充现有高计算复杂度的非渐近界，为分集、复用与信道估计开销的权衡分析提供理论基础。
2025-11-18 cs.IT math.IT
Multiple-Bases Belief Propagation List Decoding for Quantum LDPC Codes
Northeastern University（东北大学）
本文提出一种基于信念传播的解码器，用于量子低密度奇偶校验码，通过构造多个冗余奇偶校验表示并并行运行解码以提高解码性能。
2026-05-13 cs.IT math.IT
Diversity of MIMO Multihop Relay Channels - Part I: Amplify-and-Forward
在这两部分的文件中，我们考虑多天线多跳中继信道中的源信号到达目的地通过N个独立的中继跳串联。这项工作的主要关注点是设计中继策略，有效地利用继电器在这样一种方式，多样性最大化。在第一部分中，我们专注于放大和转发（AF）的策略，中继简单地缩放接收到的信号，更具体地说，我们描述了分集复用权衡（DMT）的AF计划在一般的多跳信道与任意数量的天线和任意数量的跳数。DMT是作为每个节点处的天线数量的函数的封闭形式的表达式。首先，我们提供了一般瑞利乘积信道的DMT的一些基本结果。事实证明，这些结果具有非常简单和直观的解释。然后，将结果应用于AF多跳信道，该信道被证明是等效的瑞利乘积信道，在DMT意义上。最后，提出了AF格式的一种变体--投影-转发（PF）格式。我们表明，PF方案具有相同的DMT的AF计划，而PF可以有显着的功率增益超过AF计划在某些情况下。在第二部分中，我们将推导出上界的多样性的多跳信道，并表明它可以通过分割成AF子信道的多跳信道。
2007-04-30 cs.IT math.IT
On the Performance of Reduced-Complexity Transmit/Receive Diversity Systems over MIMO-V2V Channel Model
在这封信中，我们研究了多输入多输出技术在车对车通信系统中的性能。我们考虑发射天线选择与最大比合并和发射天线选择与选择合并。两辆车之间的信道传播模型表示为n* 瑞利分布，这已被证明是一个现实的模型，用于车辆到车辆的通信场景。我们推导出严密的中断概率和后处理信噪比的衰落量的解析表达式。
2017-01-31 cs.IT math.IT
Would Learning Help? Adaptive CRC-QC-LDPC Selection for Integrity in 5G-NR V2X
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Emerging Energy Contracting Est.（新兴能源承包公司）；Politehnica University of Timişoara（蒂米什瓦拉理工大学）；King Saud University（沙特国王大学）；Lebanese University（黎巴嫩大学）；Holy Spirit University of Kaslik (USEK)（卡思利克圣灵大学）
本文研究了在5G-NR V2X通信中，通过自适应选择CRC多项式和QC-LDPC编码率是否能降低静默错误概率，采用上下文老虎机模型评估学习策略的效果。
2026-04-05 cs.ET cs.IT math.IT
Outage Probability of Energy Harvesting Relay-aided Cooperative Networks Over Rayleigh Fading Channel
能量收集技术具有部署灵活性和降低维护费用的优点，是协作网络中中继节点能量供应的一种潜在方式。与传统的功率源不同，这种情况下的中继节点可能会以一定的概率耗尽能量，这会降低中继辅助协作传输的效益。本文研究了慢衰落信道中能量收集中继节点辅助下的协作网络的中断行为，并尝试推导出该协作协议的中断概率的封闭表达式。通过与传统的直接传输协议的比较，得出了两个结论：1）除了能量耗尽概率为零的极端情况外，分集增益不会增加; 2）在最小化中断概率的前提下，可以获得一个用于提高系统性能的乘法增益。
2014-09-01 cs.IT math.IT
On the Diversity Gain Region of the Z-interference Channels
在这项工作中，我们分析了单天线瑞利衰落Z干扰信道（ZIC）的分集增益区（DGR）。更具体地说，我们在这些假设下的固定功率分裂韩小林（香港）的方法，可实现的DGR的特点。我们的特征是在一个封闭的形式，并表明，只有一个共同的消息的HK计划是一个奇异的情况下，实现了最好的DGR在所有HK计划的某些复用增益。最后，我们表明，广义的分时，可变速率和功率分配的共同和私人的消息，并没有提高可实现的DGR。
2012-04-03 cs.IT math.IT
Diversity-Multiplexing Tradeoff via Asymptotic Analysis of Large MIMO Systems
分集复用折衷（DMT）提供了一个紧凑的框架，以根据它们提供的两个主要优点（即，高数据率和/或低出错率）来比较各种MIMO系统和信道。对于i.i.d.，该折衷被渐近地表征（SNR->无穷大）。Rayleigh衰落信道[1].渐近DMT高估了有限SNR DMT [2]。在本文中，使用最近的结果上的渐近（在天线的数量）中断容量分布，我们推导和分析有限SNR DMT的广泛的一类信道（不一定是瑞利衰落）。在此基础上，我们给出了渐近DMT由有限信噪比DMT逼近的收敛条件。复用增益的定义示出严重影响的收敛点：当复用增益定义通过平均（遍历）容量，收敛发生在现实的SNR值。此外，在这种情况下，分集增益也可以用来估计中断概率与合理的精度。通过平均容量的高SNR渐近线（如[1]）定义的复用增益导致中大型系统的收敛非常缓慢（如1/ln（SNR）^2），因此，渐近DMT不能用于实际的SNR值。对于该定义，高SNR阈值在天线数量和复用增益方面呈指数增加。对于相关锁眼信道，分集增益随信道的相关性和功率不平衡而减小。虽然Zheng和Tse的SNR渐近DMT没有捕捉到这种效应，但尺寸渐近DMT却做到了。
2007-05-09 cs.IT math.IT
Parity Check Codes for Second Order Diversity
分组码通常不用于衰落信道，因为软判决解码是计算密集型的，而硬判决解码导致性能损失。本文提出了一种瑞利衰落信道下奇偶检验码（PCC）的分集保持硬判决译码方案。所提出的翻转译码方案在块长度上具有线性复杂度。理论分析和仿真结果验证了该检测方案的正确性。
2020-12-17 cs.IT math.CO math.IT
