Achieving AWGN Channel Capacity with Sparse Graph Modulation and "In the Air" Coupling
被认为是在一个多址信道的通信。每个用户将其信号调制为冗余数据流的叠加,其中数据位的互连可以通过稀疏图来表示。接收器观察由稀疏调制图的耦合产生的信号。对迭代干扰抵消译码进行了分析。证明了空间图形耦合允许在等功率传输的情况下实现AWGN信道容量。
2011-11-24 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Analysis of Gaussian Random Coding in AWGN Channels under Covert Constraint
本文研究了在AWGN信道上,在给定块长和差错概率的情况下,最大信道编码速率的可扩展性和逆界。问题源于高斯码字的隐蔽通信。通过重新访问[18],我们首先在最大或平均错误概率要求下给出了随机编码方案的新的和更一般的可扩展性界。然后将这种一般界限应用于AWGN信道中的隐蔽通信,其中码字从高斯分布生成,同时满足最大功率约束。进一步的比较之间的新的可扩展性界限和现有的确定性码本。
2020-10-13 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Achievable Rates for Energy Harvesting AWGN Channels with Infinite Buffer
我们考虑一个加性白高斯信道,其中发射机由能量收集源供电。对于这样一个系统,我们提供了一个下界的最大码书在有限的代码长度,提高了以前已知的界限。
2016-01-26 cs.IT math.IT
The Method of Types for the AWGN Channel
针对功率约束离散时间AWGN信道,采用类型方法给出Shannon球形填充最优分组错误指数上界的新推导,并首次证明最优正确译码指数的类似下界。
2023-07-25 cs.IT math.IT
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
The Third-Order Term in the Normal Approximation for the AWGN Channel
本文证明了在最大或等功率约束下,加性高斯白噪声信道的平均误差概率形式下,正态近似的三阶项至少为$\frac{1}{2} \log n + O(1)$ .这与Polyanskiy-Poor-Verdú(2010)推导的上限相匹配。
2013-11-19 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
Interference Alignment on the Deterministic Channel and Application to Fully Connected AWGN Interference Networks
针对$K$用户干扰信道的确定性信道模型构造了干扰对齐示例。然后将确定性信道示例转换为高斯设置,创建具有单个天线节点、实的、非零的和恒定的信道系数并且没有传播延迟的完全连接的高斯$K$用户干扰网络的第一已知示例,其中实现了自由度外界。在基于传播延迟的干扰对准示例和确定性信道模型之间进行类比,确定性信道模型也允许2用户$X$信道的类似构造。
2007-11-16 cs.IT math.IT
On Sampling Continuous-Time AWGN Channels
对于具有可能反馈的连续时间加性高斯白噪声(AWGN)信道,已经表明,随着采样变得无限精细,关联离散时间信道的互信息收敛到原始连续时间信道的互信息。我们在本文中给出了更多的定量加强这一结果,其中,除其他影响外,表征如何过采样方法的带宽限制的连续时间高斯信道的真实互信息。我们的结果中的假设相对温和。特别是,对于非反馈的情况下,相比Shannon-Nyquist采样定理,一个广泛使用的工具,连接连续时间高斯信道到他们的离散时间对应的,需要的信道输入的带限性,我们的结果只需要一些可积性条件的输入功率谱密度函数。
2020-08-23 cs.IT math.IT
AWGN Channel Capacity of Energy Harvesting Transmitters with a Finite Energy Buffer
我们考虑一个AWGN信道与能量收集源供电的发射机。节点配备有有限能量缓冲器。这样的系统可以被建模为具有在发射机处因果已知的边信息(关于能量缓冲器中的能量)的信道。接收机可以具有或可以不具有边信息。我们证明了马尔可夫能量管理策略足以实现系统的容量,并提供了一个单一的字母表征的能力。容量的计算是昂贵的。因此,我们讨论了一个可实现的方案,是很容易计算。随着缓冲器长度的增加,该可实现速率收敛到无限缓冲器容量。
2013-07-17 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
Capacity of the AWGN Channel with Random Battery Recharges
我们考虑在AWGN信道与发射机的电池充电与RF能量转移在随机时间已知的接收器的通信。我们假设充电过程是独立同分布的。伯努利我们的特点是该信道的容量作为一个$n$ -字母的最大互信息率的限制下的因果关系和非因果关系的发射机知识的电池充电。与非因果知识,它是可以明确地确定最大化的输入分布,我们用它来证明,电池充电的非因果知识的容量是严格大于因果知识。然后,我们继续推导出明确的上限和下限的能力,这是在1.05位/秒/赫兹的所有参数值。
2015-06-09 cs.IT math.IT
Achieving AWGN Channel Capacity With Lattice Gaussian Coding
本文提出了一种新的编码方案,当信噪比为$\SNR>e-1$时,该方案仅使用一个格,实现了加性高斯白噪声(AWGN)信道的$\frac{1}{2}\log(1+\SNR)$容量。该方案在AWGN良好晶格上应用离散高斯分布,但不需要成形晶格或抖动。因此,它大大简化了Erez和Zamir的默认网格编码方案,该方案涉及量化良好的网格以及AWGN良好的网格。使用平坦因子,我们表明,所提出的计划下的最小均方误差(MMSE)格型解码的错误概率几乎是相同的Erez和Zamir,为任何速率的AWGN信道容量。我们引入了良好星座的概念,它携带几乎相同的互信息的连续高斯输入。我们还解决了建议的格型高斯编码方案的高斯成形的实施。
2018-06-27 cs.IT math.IT
Non Binary Polar Codes with Equidistant Transform for Transmission over the AWGN Channel
寻找快速极化变换是一个重要的问题,因为极化码遭受缓慢的有限长度性能。本文考虑了在AWGN信道上传输的非二进制极化码,并使用信号集的简单过程设计了具有更好距离特性的极化变换。本文的主要思想是定义等距偏振变换,并表明它们实现了最佳的距离谱界。我们提供了q = 5的这种变换的一个例子。在这种情况下,使用PSK型信号集。最后,我们展示了性能增益和与其他方法的一些比较。
2019-01-29 cs.IT math.IT
The Capacity of Three-Receiver AWGN Broadcast Channels 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,(ii)知道其他接收机请求的消息作为边信息。我们将这些信道根据它们的边信息分为八组,并为各组构造不同的传输方案。对于六组,我们的能力区域的特点,并表明,它提高了最知名的内部和外部边界。对于剩下的两组,我们在接收机的信道解码期间通过使用边信息来改进最已知的内界。
2014-01-06 cs.IT math.IT
Second-Order Identification Capacity of AWGN Channels
本文建立了AWGNC的二阶随机识别容量,通过改进Hayashi定理证明可达性,并利用更精细的量化方法证明逆部分,发现其与二阶传输容量形式相同,仅最大消息数随块长呈双指数增长。
2024-06-27 cs.IT math.IT
Performance of the Bounded Distance Decoder on the AWGN Channel
与最大似然解码器相反,通常期望使用能够以高概率检测其解码错误的不完整解码器。一种常见的选择是有界距离解码器。导出总字出错率Pw和未检测到的出错率Pu的界限。发现一个小的代码与仿真结果非常吻合,并且对于较大的代码,边界是易于处理的。
2012-07-24 cs.IT math.IT
Covert Capacity of AWGN Channels under Average Error Probability
本研究推导了平均错误概率下AWGN信道隐蔽容量的上下界,证实该场景在可靠性和隐蔽性参数上均无强逆定理,核心方法是分析含全零码字的BPSK调制码本。
2025-06-17 cs.IT math.IT
Precoding for the AWGN Channel with Discrete Interference
在具有附加$Q$元干扰的AWGN信道上的$M$元信号传输,其中i.i.d.干扰符号在发射机处是因果已知的。在发射机处具有边信息的信道的香农定理被用来制定信道的容量。它表明,通过使用最多$MQ-Q+1$出的$M^Q$输入符号的\emph{associated}信道,容量是可实现的。对于高斯噪声功率为零的特殊情况,给出了容量为每信道使用$\log_2 M$比特的充分条件,该条件与干扰无关。研究了在给定任意干扰符号的信道输入均匀分布于信道输入字母表的约束下,最大化传输速率的问题。对于这种设置,提出了具有最佳预编码的通信系统的一般结构。扩展所提出的预编码方案的连续信道输入字母表也进行了研究。
2007-03-10 cs.IT math.IT
Optimization Design and Analysis of Systematic LT codes over AWGN Channel
本文研究了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的系统鲁比变换(Luby Transform)码。本文介绍了LDPC码的编码方案,给出了迭代置信传播(BP)译码算法的二部图。类似于低密度奇偶校验码,高斯近似(GA)被应用于产生渐近性能的LDPC码。最近的工作已经集中在提供更好的编码和解码算法和度分布的设计。在我们的工作中,我们提出了一种新的线性规划方法来优化度分布。仿真结果表明,所提出的分布可以提供更好的误码率(BER)性能。此外,我们还分析了码的下界,并给出了封闭形式的表达式。
2015-05-08 cs.IT math.IT
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
Concatenated Coding Using Linear Schemes for Gaussian Broadcast Channels with Noisy Channel Output Feedback
线性编码方案已成为加性高斯白噪声广播信道(AWGN-BC)无噪声反馈编码的主要选择。这些方案的可实现速率区域远远超出了没有反馈的AWGN-BC的容量区域。在本文中,级联编码设计的$K$ -用户AWGN-BC噪声反馈的建议,依赖于线性反馈方案,以实现无反馈容量区域以外的速率元组。具体地,具有噪声反馈的AWGN-BC的线性反馈码被用作内码,该内码创建从发射机到每个接收机的有效单用户信道,然后开环编码被用于在这些单用户信道上编码。无噪声反馈的线性反馈方案的可实现的速率区域示出为足够小的反馈噪声水平的级联编码方案是可实现的。然后,提出了一种用于具有噪声反馈的$K$ -用户对称AWGN-BC的线性反馈编码方案,并针对级联编码方案进行了优化。最后,我们将级联编码设计应用于两用户AWGN-BC,其中一个接收器具有单个噪声反馈链路。
2013-07-11 cs.IT math.IT
AWGN Channel Analysis of Terminated LDPC Convolutional Codes
先前已经表明,基于终止原模图的低密度奇偶校验(LDPC)卷积码的集合具有随块长度线性增长的典型最小距离,并且它们能够在二进制擦除信道(BEC)上实现接近迭代解码阈值的容量。在本文中,我们回顾了最近的结果,通过终止LDPC卷积码得到的显着的阈值改善扩展到加性高斯白噪声(AWGN)信道。此外,使用(3,6)-正则基于原模图的LDPC卷积码集成作为一个例子,我们执行的渐近捕获集分析终止LDPC卷积码集成。除了容量接近迭代解码阈值和线性增长的最小距离外,我们发现终止系综的最小非空捕获集随块长度线性增长。
2011-02-18 cs.IT math.IT
Upper Bounds On the ML Decoding Error Probability of General Codes over AWGN Channels
本文通过引入Gallager区域嵌套,提出了参数化的Gallager第一定界技术(GFBT),推导了AWGN信道下一般码的ML译码错误概率的上界。将Herzberg和Poltyrev的球界(SB)、Berlekamp的切界(TB)和Poltyrev的切球界(TSB)推广到不具有几何一致性和能量相等性质的一般码.当应用于二元线性码时,这三个广义界被简化为常规界。新的推导还揭示了Herzberg和Poltyrev的SB等价于Kasami等人的SB,文献中很少引用。
2013-12-26 cs.IT math.IT
Probabilistic Shaping for the AWGN Channel
在本报告中,我们研究了具有固定信号星座的加性高斯白噪声信道上的通信。我们测量我们可以通过这个信道发送多少信息,以及如何通过改变输入概率分布来提高通信速率。更确切地说,我们研究了从麦克斯韦-玻尔兹曼分布,Blahut-Arimoto算法和约束版本的Blahut-Arimoto算法获得的互信息。我们强调的事实,麦克斯韦-玻尔兹曼分布不是最佳的。我们还观察到,Blahut-Arimoto算法没有给我们最好的互信息超过SNR。为了获得固定SNR的最佳分布,我们必须实现Blahut-Arimoto算法的约束版本。
2023-02-16 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
On Capacity-Achieving Distributions for Complex AWGN Channels Under Nonlinear Power Constraints and their Applications to SWIPT
研究了在输入平均功率、输入幅度和输出传递功率三个约束条件下,复数离散无记忆加性高斯白噪声(AWGN)信道的容量。输出传递功率约束被建模为大于阈值的信道输入的偶矩的线性组合的平均值。它示出了发送平均功率和接收机发送功率约束下的AWGN信道的容量是相同的平均功率约束下的AWGN信道的容量。然而,取决于这两个约束,容量可以通过高斯分布来实现,或者通过使用高斯分布和开关键控之间的分时来任意接近。作为一个应用,同时无线信息和功率传输(SWIPT)的问题进行了研究,其中使用的收获器的实验验证的非线性模型。它示出的传输功率取决于信道输入的高阶矩。两个内界,一个基于复高斯输入,另一个基于进一步限制所传递的功率的速率功率(RP)区域。对于高斯输入,最佳的输入是零均值和传输的信息和传输功率之间的权衡被认为是通过考虑同相和正交子信道之间的非对称功率分配。通过数值算法观察到,与高斯输入分布相比,输入分布(通过限制传输功率获得)获得更大的RP区域。
2020-04-24 cs.IT math.IT
Implementation of Oblivious Transfer over Binary-Input AWGN Channels by Polar Codes
Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文提出了一种基于极码的二进制输入加性白高斯噪声信道中的一对二 oblivion 转移协议,通过极变换自同构和隐私放大技术实现完美保密性,并优化了有限块长速率。
2026-02-12 cs.IT math.IT
Bounds on the Capacity of the Blockwise Noncoherent APSK-AWGN Channels
研究了在加性高斯白噪声(AWGN)信道中引入未知载波相位旋转的M进制幅度相移键控(M-APSK)的容量。相位在L个符号的块上保持恒定,并且它与块无关。为了设计具有等概率符号的码,假设均匀分布的信道输入。基于Peleg和Shamai关于M进制相移键控(M-PSK)调制的结果,推导出了易于计算的M-APSK有效容量的上下界。对于中等的M和L以及宽范围的信噪比(SNR),界限接近在一起。如在M-PSK调制的情况下,对于大L,接近相干容量。
2005-08-04 cs.IT math.IT
Power Management Policies for AWGN Channels with Slow-Varying Harvested Energy
在本文中,我们研究了能量收集加性高斯白噪声(EH-AWGN)信道的功率管理(PM)策略。假设收获的能量的到达速率在每个数据帧(块码)期间保持不变,并且在块码之间独立地改变。在发射机处,所收集的能量序列是因果(在线)已知的。发射器配备了具有无限储能容量的可充电电池。发射机能够根据PM策略来适配分配的能量和每个块的对应传输速率。建立了三种新的在线PM策略。该策略是通用的,在这个意义上的收获的能量的分布,和简单的,在这个意义上的复杂性,和渐近最优的,在这个意义上的最大可实现的平均速率(吞吐量)采取了一个长期的地平线上的块。
2018-08-01 cs.IT math.IT
Scaling Exponent and Moderate Deviations Asymptotics of Polar Codes for the AWGN Channel
本文研究了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的极化码。对于固定的$\varepsilon \in (0, 1)$,容量$q_{Y|X}$与由具有平均错误概率$\varepsilon$的长度- $n$极化码实现的最大非渐近速率$R_n^*$之间的间隙缩放为$n^{-1/μ}$,即,$I(q_{Y|X})-R_n^* = Θ(n^{-1/μ})$。众所周知,具有$I(q_{Y|X})\in(0,1)$的任何二进制输入无记忆信道(BMC)的标度指数$μ$由$4.714$上界,这由极化码的显式构造示出。我们的主要结果表明,$4.714$仍然是一个有效的上界的AWGN信道的标度指数。我们的证明技术包括以下两个思想:(i)通过使用由$n$星座组成的输入字母表并限制输入分布均匀,AWGN信道的容量可以在$O(n^{-1/μ}\sqrt{\log n})$的间隙内实现;(ii)多址接入信道的容量通过使用$\log n$二进制输入极化码的叠加,可以在$O(n^{-1/μ}\log n)$的间隙内实现由$n$星座组成的输入字母表。此外,我们研究了极化码的性能在中等偏差制度的差距,容量和错误概率消失的$n$增长。提出了一种明确的极化码构造,以服从AWGN信道的容量间隙和错误概率衰减率之间的某种折衷。
2017-06-08 cs.IT math.IT
Achievable Error Exponents of One-Way and Two-Way AWGN Channels
在几乎必然(AS)和期望块(EXP)功率约束下,针对有限数目的消息$M$使用固定块长度$n$传输,推导了带噪声反馈的单向和双向AWGN信道的可量化误差指数.在噪声AWGN反馈下的单向设置中,它示出了在AS约束下,并且当反馈链路比直接链路强得多时,主动反馈导致比被动反馈更大的增益超过非反馈误差指数。在EXP约束下,将两个消息的传输的先前已知的误差指数推广到任意但有限数目的消息$M$。在双向设置中,其中每个用户除了(可能地)帮助相反方向的反馈的传输之外还具有其自己的消息要发送,在AS和EXP功率约束下,首次针对AWGN双向信道定义和导出误差指数区域。结果表明,反馈或相互作用可能会导致在一个方向上的误差指数增益,可能在另一个方向上获得的误差指数的减少为代价。探讨了我们的可兼容性策略支持的$M$和$n$之间的关系。
2019-01-18 cs.IT math.IT
A Comparative Study of Polar Code Constructions for the AWGN Channel
我们提出了一个比较研究的性能在加性高斯白噪声(AWGN)信道中的各种极化码结构。极化码构造是根据比特出错率(BER)以设计信噪比(设计SNR)在$N$可能的极化比特信道中选择最佳的$K$的任何算法。最优极化码构造是困难的,因此已经提出了不同计算复杂性的许多次优极化码构造。极化码也是非通用的,这意味着码随着设计SNR而显著变化。然而,不知道哪种构造算法在什么设计SNR下构造最佳极化码。我们首先对所有著名的极化码构造及其完整实现进行了全面的调查。然后,我们提出了一种启发式算法,以找到最佳的设计信噪比,从给定的构造算法构造最好的极化码。所提出的算法涉及几个可能的设计SNR之间的搜索。最后,我们使用我们的算法进行比较,不同的建设算法,使用广泛的模拟。我们发现,所有的极化码构造算法生成同样好的极化码在AWGN信道中,如果设计SNR优化。
2015-01-11 cs.IT math.IT
Error Performance of Multidimensional Lattice Constellations-Part I: A Parallelotope Geometry Based Approach for the AWGN Channel
多维格型星座具有信号空间分集(SSD)的特性,在衰落信道下的单天线传输中得到了广泛的研究,重点是其优化设计以获得高分集增益。在这两部分的系列论文中,我们提出了一种新的组合几何方法的基础上平行六面体几何,任意结构,尺寸和秩的多维有限格星座的性能评估。在第一部分中,我们提出了一个多维信号集的精确符号错误概率(SEP)的解析表达式,和两个新的封闭形式的界限,命名为多球下界(MLSB)和多球上界(MPEST)。第二部分将分析扩展到衰落信道上的传输,多维信号集通常用于对抗衰落退化。数值和仿真结果表明,该几何方法得到了精确、严密的表达式,可有效地用于加性高斯白噪声(AWGN)和衰落信道下的多维格形星座的性能评估和设计.
2012-07-03 cs.IT math.IT
SWIPT Signalling over Complex AWGN Channels with Two Nonlinear Energy Harvester Models
同步无线信息和功率传输(SWIPT)在能量收集器处受到非线性的影响,这导致与传统无线通信相比发射信号设计的显著变化。本文研究了接收端存在非线性能量采集器时,离散时间、无记忆、复加性高斯白噪声(AWGN)信道的容量。考虑到文献中介绍的两种常见的非线性能量采集器模型,考虑了两组约束。首先,在平均功率(AP),峰值幅度(PA)和接收机发送功率(RDP)的约束下的容量进行了研究。RDP约束被建模为大于阈值的信道输入的偶矩统计的线性组合。它示出的AP和RDP约束下的AWGN信道的容量是相同的AP约束下的AWGN信道的容量,然而,取决于这两个约束,它可以实现或任意接近。它也表明,AP,PA和RDP约束下,最优输入的振幅是离散的有限数量的质点。其次,在AP、PA和输出中断概率(OOP)约束下研究了系统容量。OOP被建模为满足接收信号的幅度在给定间隔之外的某个概率不等式。同样,它示出的最佳输入的振幅是离散的有限数量的质量点。
2018-05-09 cs.IT math.IT
Design of Finite-Length Irregular Protograph Codes with Low Error Floors over the Binary-Input AWGN Channel Using Cyclic Liftings
提出了一种在二进制输入加性高斯白噪声(AWGN)信道下设计有限长度非规则低密度奇偶校验(LDPC)码的方法,该方法在瀑布域和错误平层域均具有良好的性能.设计过程从一个体现理想度分布的原型图开始。然后将该原型图循环提升到感兴趣的特定块长度。该升力被精心设计以满足一定的近似周期外部信息度(ACE)谱。目标ACE谱具有极值特性,这意味着所设计的码具有良好的错误平层性能。建议的建设结果在准循环码,这是有吸引力的,在实践中,由于简单的编码器和解码器的实现。仿真结果表明,与现有的类似结构相比,所提出的结构的有效性。
2011-02-02 cs.IT math.IT
Super-Linear Growth of the Capacity-Achieving Input Support for the Amplitude-Constrained AWGN Channel
Yale University(耶鲁大学)
本文研究了幅度受限AWGN信道容量实现输入支撑大小的增长,证明支撑点数$K_A$随幅度限制A的增加而呈现超线性增长。
2025-12-02 cs.IT math.IT
Concatenated Coding for the AWGN Channel with Noisy Feedback
如果信道可以获得反馈,则开环编码的使用可以容易地扩展到闭环级联码。这可以通过引入反馈传输方案作为内码来完成。在本文中,这个过程中的情况下,当一个线性反馈方案被实现为一个内码,特别是在加性高斯白噪声(AWGN)信道与噪声反馈。首先,我们希望通过优化接收到的信噪比来获得最佳的线性反馈方案。从这个优化,一个渐近最优的线性反馈方案,并与其他知名的计划。然后,线性反馈方案被实现为在具有噪声反馈的AWGN信道上的级联码的内码。该编码不仅在误码指数界上有改进,而且在误码率和误帧率上也有改进。如果级联码的总块长为L,而内码的块长为N,则内码的块长应按N = O(C/R)的比例缩放,其中C为信道容量,R为级联码的码率。仿真与低密度奇偶检验(LDPC)和Turbo码提供显示的实际应用和出错率的好处。
2011-02-21 cs.IT math.IT
Wireless Information and Power Transfer over an AWGN channel: Nonlinearity and Asymmetric Gaussian Signaling
研究了点到点平坦衰落复加性高斯白噪声信道中信息和功率的同时传输问题。与依赖于能量收集器的不准确线性模型的文献相比,考虑了实验验证的非线性模型。导出了系统基带参数下的直流功率的一般形式,证明了直流功率对信道输入分布的高阶统计量的依赖性。研究了最大化R-P域的优化问题。假设信道增益在接收器和发射器两者处可用,并且约束到独立且同分布(i.i.d.)信道输入仅由它们的一阶和二阶矩统计量确定,得到了一般问题的内界。值得注意的是,作为收获器的非线性的结果,所研究的内界表现出所传递的功率和所接收的信息的速率之间的折衷。它示出的折衷特征输入分布是与平均零和不对称的功率分配的实部和虚部尺寸。
2017-05-31 cs.IT math.IT
Performance Analysis on The Basis of a Comparative Study Between Multipath Rayleigh Fading And AWGN Channel in The Presence of Various Interference
干扰是当前无线通信中最重要的问题。在无线通信中使用各种信道。在这里,我想展示两个不同的信道- AWGN和多径瑞利衰落信道的基础上的性能分析。这是对各种调制技术的比较分析。在这里,我还测量了不同调制技术的比特出错率,并比较了不同信道的误码率。我的目标是比较不同类型的信道和调制器的发射机和接收机的不同特性。
2014-04-09 cs.IT cs.NI math.IT
Concatenated Coding for the AWGN Channel with Noisy Feedback
如果信道可以获得反馈,则开环编码的使用可以容易地扩展到闭环级联码。这可以通过引入反馈传输方案作为内码来完成。在本文中,这个过程中的情况下,当一个线性反馈方案被实现为一个内码,特别是在加性高斯白噪声(AWGN)信道与噪声反馈。首先,我们希望通过优化接收到的信噪比来获得最佳的线性反馈方案。从这个优化,一个渐近最优的线性反馈方案,并与其他知名的计划。然后,线性反馈方案被实现为在具有噪声反馈的AWGN信道上的级联码的内码。该编码不仅在误码指数界上有改进,而且在误码率和误帧率上也有改进。如果级联码的总块长为L,内码的总块长为N,则内码的块长应按N = O(C/R)的比例缩放,其中C为信道容量,R为外码速率。低密度奇偶检验(LDPC)和Turbo码的仿真显示这些优点。
2011-02-21 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
Asymptotic Expansions for Gaussian Channels with Feedback under a Peak Power Constraint
本文研究了在加性高斯白噪声(AWGN)信道中,当每个发送的码字都有峰值功率约束,且译码消息的平均错误概率随着块长的增加而不为零时,带反馈的分组码大小的渐近展开.众所周知,反馈的存在不会增加一阶渐近性(即,容量)在AWGN信道的渐近展开中。本文的主要贡献是一个独立的证明上界的渐近展开的AWGN信道反馈。结合AWGN信道的现有可扩展性结果,我们的结果意味着反馈的存在并没有改善二阶和三阶渐近性。辅助的贡献是一个强逆的并行高斯信道下的峰值功率约束下的反馈证明。
2014-10-13 cs.IT math.IT
Total Variation Distance Based Performance Analysis of Covert Communication over AWGN Channels in Non-asymptotic Regime
本文研究了高斯码本下有限块长加性高斯白噪声信道中的隐蔽通信问题。我们首先回顾了最大功率约束下的吞吐量的可扩展性和逆界。从这些界和对手处的TVD分析出发,利用发散不等式研究了隐蔽通信的第一和第二渐近性。此外,TVD的解析解,和近似展开,可以很容易地评估与给定的信噪比(信噪比)。通过这种方式,适当的功率水平的隐蔽通信可以近似与给定的隐蔽约束的TVD,这导致更准确的估计功率相比,前面的界限。进一步阐述了这种渐近特性对有限块机制中主信道吞吐量的影响。研究结果对于理解全变距的行为和实际的隐蔽通信具有重要的指导意义。
2020-07-06 cs.IT math.IT
On Optimizing Hierarchical Modulation in AWGN channel
分层调制(HM)能够为数据流提供不同级别的保护,并实现传统正交方案(如时分(TD))无法实现的速率区域。然而,在现有的文献中,没有通用的HM设计的准则和算法。在本文中,我们联合优化的星座位置和二进制标签HM用于加性高斯白噪声(AWGN)信道。基于具有连续干扰消除(SIC)能力的比特交织编码调制(BICM),我们的主要目的是在功率约束和其他数据流的速率应大于给定阈值的约束下,最大化一个数据流的速率。本文采用多起始邻域点算法进行星座优化,并提出了降低优化复杂度的方法。数值结果验证了优化HM与基于优化正交调制(QAM)的HM和其他正交传输方法相比的性能增益。
2016-10-18 cs.IT math.IT
On the Capacity of the AWGN Channel with Additive Radar Interference
本文研究了通信信道的容量,除了加性高斯白噪声,也遭受干扰所造成的共存的雷达传输。雷达干扰(短占空比和更宽的带宽比预期的通信信号)被建模为一个附加项,其幅度是已知的和恒定的,但其相位是独立的,在每个信道使用相同的均匀分布。在标准平均功率约束下,实现输入分配的容量具有独立的模和相位。相位在$[0,2π]$中均匀分布。模是离散的,有可数无穷多个质点,但在任何有界区间内只有200个质点。从数值计算,适当的复杂的高斯输入被认为是执行相当不错的弱雷达干扰。我们还表明,对于非常大的雷达干扰,容量等于$1/2\log (1 + S)$和一个适当的复杂的高斯输入实现it.It的结论是,雷达干扰的存在下的自由度损失的一半相比,没有雷达干扰的AWGN信道。
2017-01-30 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
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
On Parameterized Gallager's First Bounds for Binary Linear Codes over AWGN Channels
在本文中,嵌套Gallager区域与一个单一的参数,利用Gallager的第一边界技术(GFBT)。我们提出了一个必要和充分条件的最佳参数。我们还提出了一个充分条件(与一个简单的几何解释)下,最佳参数不依赖于信号噪声比(SNR)。在这个框架下,我们重新审视了三个已有的上界,包括Berlekamp的切向上界(TB),Herzberg和Poltyrev的球面上界(SB),以及Poltyrev的切向球面上界(TSB).本文还揭示了Herzberg和Poltyrev的SB等价于Kasami等人的SB,这在文献中很少被引用。
2012-03-09 cs.IT math.IT
Precoding for the AWGN Channel with Discrete Interference
对于具有输入字母表$\mathcal{X}$和状态字母表$\mathcal{S}$的状态依赖DMC,其中i.i.d.状态序列在发射机处是因果已知的,它示出了通过使用香农\emph{associated}信道的$|\mathcal{X}|^{|\mathcal{S}|}$输入符号中的至多$|\mathcal{X}||\mathcal{S}|-|\mathcal{S}|+1$,容量是可实现的。作为在发射机处具有边信息的状态相关信道的示例,在具有附加$Q$元干扰的AWGN信道上的$M$元信号传输,其中i.i.d.干扰符号在发射机处是因果已知的。对于高斯噪声功率为零的特殊情况,给出了容量为每信道使用$\log_2 M$比特的充分条件,该条件与干扰无关。研究了在给定任意干扰符号的信道输入均匀分布于信道输入字母表的约束下,最大化传输速率的问题。对于这种设置,提出了具有最佳预编码的通信系统的一般结构。
2007-07-03 cs.IT math.IT
Error Floor Approximation for LDPC Codes in the AWGN Channel
研究了在加性高斯白噪声(AWGN)信道中,节点为常数度的低密度奇偶校验(LDPC)码的错误平层预测问题。具体来说,我们专注于性能的总和积算法(SPA)解码器制定的对数似然比(LLR)域。我们假设几个公布的错误平层水平是由于解码器实现在高SNR下处理LLR的方式。我们采用LLR域SPA解码器,不饱和接近一定的消息,并发现我们的解码器的出错率至少低几个数量级。我们研究了陷阱集(或近码字)的行为,这是报告的错误楼层的主要原因。我们开发了一个精致的线性模型,基于Sun等人的工作,准确地预测饱和解码器的基本抽头集所造成的错误地板。几个代码在几个级别的解码器饱和的性能结果。
2013-06-09 cs.IT math.IT
Modulated Sparse Superposition Codes for the Complex AWGN Channel
研究了一种适用于复加性高斯白噪声信道的广义稀疏叠加码。在MIMO中,根据设计矩阵来定义码本,并且通过将设计矩阵与稀疏消息向量相乘来生成每个码字。在标准的XML构造中,信息被编码在消息向量的非零条目的位置中。在本文中,我们推广的建设,并考虑调制SPARC,其中的信息编码的位置和值的非零条目的消息向量。我们专注于非零条目的情况下,从相移键控(PSK)星座的值。我们提出了一种计算效率高的近似消息传递(AMP)解码器,并获得了预测解码器的错误性能的状态演化参数的解析界。使用这些界限,我们表明,PSK调制的SPARC是渐近容量实现复杂的AWGN信道,无论是空间耦合或功率分配。我们还提供了数值模拟结果,以证明在有限的代码长度的错误性能。这些结果表明,将调制引入到OFDM设计中可以在不牺牲错误性能的情况下显著降低解码复杂度。
2021-05-11 cs.IT math.IT
Achieving Positive Covert Capacity over MIMO AWGN Channels
我们认为隐蔽通信,即,针对多输入多输出(MIMO)加性高斯白噪声(AWGN)信道向对手隐藏通信的存在。我们的特点是在各种设置下的最大隐蔽编码率,包括不同的制度,无论是发射天线的数量或块长度按比例增加。我们表明,一个非零的隐蔽容量可以实现在大规模多输入多输出制度,其中发射天线的数量按比例增加,但在特定的条件下。在此条件下,我们证明了MIMO AWGN信道的隐蔽容量收敛于MIMO AWGN信道的容量。此外,我们推导出了隐藏容量为零的情况下隐藏位数的阶最优缩放。我们提供了一个有见地的比较分析,在不同的情况下,秘密和能源不可探测性的限制,分别或共同施加。
2021-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
A Geometric Analysis of the AWGN channel with a $(σ, ρ)$-Power Constraint
在本文中,我们认为AWGN信道的功率约束称为$(σ, ρ)$功率约束,这是出于能量收集通信系统。给定码字,该约束对任何$k\geq 1$连续发送符号的总功率施加$σ+ k ρ$的限制。这样的通道具有无限的内存,并且评估其确切容量是一项困难的任务。因此,我们建立了一个$n$字母的能力表达,并寻求相同的界限。通过考虑${\cal S}_n(σ, ρ) \subseteq \mathbb{R}^n$的容量,我们得到了一个容量的下界,${\cal S}_n(σ, ρ) \subseteq \mathbb{R}^n$是满足$(σ, ρ)$ -功率约束的所有长度的$n$序列的集合.对于$ν$的噪声功率,我们通过考虑${\cal S}_n(σ, ρ) \oplus B_n(\sqrt{nν})$的体积得到容量的上界,该体积是${\cal S}_n(σ, ρ)$和$n$ -维半径为$\sqrt{nν}$的欧几里得球的Minkowski和。我们分析这个界限使用凸几何的结果被称为施泰纳公式,它给出了这个闵可夫斯基和的内在体积的${\cal S}_n(σ, ρ)$方面的体积。我们发现,随着$n$维数的增加,$\{{\cal S}_n(σ, ρ)\}$的内禀体积序列的对数收敛到一个极限函数下适当的缩放。容量的上限,然后表示在这个限制功能。我们推导出在低和高噪声制度的$(σ, ρ)$功率约束的AWGN信道的…
2015-04-20 cs.IT math.IT