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
A Geometric Property of Relative Entropy and the Universal Threshold Phenomenon for Binary-Input Channels with Noisy State Information at the Encoder
在标准$(n-1)$ -单纯形中，当三个概率分布共线时，给出了两个概率分布相对于第三个概率分布的相对熵之比的上、下界.利用这些界限来分析在编码器处具有噪声因果状态信息（由边信道提供）并且在解码器处具有完美状态信息的任意二进制输入信道的容量，并且特别地确定关于边信道的噪声测量的精确通用阈值，高于该阈值的容量与没有编码器边信息的容量相同。
2018-05-30 cs.IT math.IT
Diffusion Model Based Posterior Sampling for Noisy Linear Inverse Problems
Zhejiang University（浙江大学）；University of Illinois Urbana-Champaign Institute（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
本文针对扩散模型求解噪声线性逆问题时推理过慢的问题，提出一种简单的似然得分闭式近似方法DMPS，在超分辨率、去噪、去模糊和着色等任务上以显著更快的速度取得有竞争力甚至更好的重建性能。
2024-10-20 cs.CV cs.IT cs.LG
Strong coordination of signals and actions over noisy channels with two-sided state information
我们考虑一个由两个节点组成的网络，网络被一个具有双边状态信息的噪声信道隔开，其中输入和输出信号必须与源及其重构相协调。在非因果编码和解码的情况下，我们提出了一种联合信源-信道编码方案，并开发了强协调区域的内外界。虽然内部和外部边界一般不匹配，但我们在三种特定情况下提供了强协调区域的完整表征：i）当通道是完美的时; ii）当解码器是无损的时; iii）当通道的随机变量独立于源的随机变量时。通过对这些特殊情况的研究，我们证明了分离原理不适用于联合源-通道强协调。最后，在没有状态信息的情况下，我们证明了极化码实现了强协调区域的最佳内界，因此为随机分箱和编码证明提供了一种建设性的替代方案。
2018-03-08 cs.IT math.IT
Private Information Retrieval with Private Noisy Side Information
研究带私有噪声边信息的私有信息检索问题，在两种隐私度量下推导最优归一化下载代价，推广了合谋服务器、私有无噪边信息等场景的PIR模型。
2024-03-06 cs.IT math.IT
Secure Transmission of Sources over Noisy Channels with Side Information at the Receivers
本文研究在接收端边信息任意相关的情况下，信源-信道编码的保密传输问题。这个场景包括一个编码器（称为Alice），它希望压缩一个源，并通过一个有噪声的信道将其发送到一个合法的接收器（称为Bob）。在这种情况下，爱丽丝必须同时满足所需的要求失真水平在鲍勃，和含糊率在窃听者（称为夏娃）。该设置可以被看作是在解码器处具有（未编码的）辅助信息的安全信源编码和窃听信道的问题的一般化。率失真模糊区域上的一般外界，以及基于纯数字方案的内界，推导出任意信道和边信息。在某些特殊情况下，证明了这种数字方案是最优的，分离成立。然而，它也表明，通过一个简单的反例与二进制源，一个纯模拟方案可以优于数字的，同时是最佳的。在此基础上，在带宽匹配的前提下，提出了一种新的数模混合方案，该方案综合了数模混合方案的优点。在二次高斯设置时，边信息只存在于窃听，该策略被证明是最优的。此外，它优于数字和模拟方案，并且不能通过分时实现。通过适当的编码，边信息、信道噪声和Bob处的失真之间的任何统计差异的存在都可以在保密性方面被充分利用。
2013-11-08 cs.IT math.IT
Capacity Bounds and a Certain Capacity Region for Special Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
2接收机广播信道（BC）的结果没有推广到3接收机的事实是信息理论的重要性。在本文中，我们研究了两类离散无记忆BC与非因果边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收机少噪声BC。首先，我们得到一个可实现的速率区域和容量的MBC的外界。其次，我们证明了一个特殊的容量区域的3接收机少噪声BC。第三，所得到的特殊容量区域的3接收机少噪声BC扩展到连续字母衰落高斯版本。值得一提的是，之前的作品都是我们作品的特例。
2014-08-17 cs.IT math.IT
Exact Asymptotics for Learning Tree-Structured Graphical Models with Side Information: Noiseless and Noisy Samples
National University of Singapore（新加坡国立大学）
给定边信息，伊辛树结构的图形模型是均匀的，没有外部字段，我们推导出精确的渐近学习其结构从独立绘制的样本。我们的研究结果，利用概率工具从理论上的强大偏差，完善大偏差（误差指数）的结果谭，Anandkumar，童，和Willsky [IEEE trans.日，57（3）：1714- 1735，2011]，并严格改进Bresler和Karzand [Ann. Statist.，2020年]。此外，我们将我们的结果扩展到随机噪声中观察样本的情况。在这种情况下，我们证明了它们严格改进了Nikolakakis，Kalogerias和Sarwate的最近结果[Proc. AISTATS，1771- 1782，2019]。我们的理论结果表明，与实验结果的样本量小到几百。
2020-05-09 cs.IT cs.LG math.IT
Analytical Derivation of the Inverse Moments of One-sided Correlated Gram Matrices with Applications
本文讨论了发展的分析工具，用于计算随机格拉姆矩阵的矩与一侧相关。这样的问题主要是由信号处理和无线通信中的应用驱动的，其中这样的矩阵自然出现。特别是，我们推导出封闭形式的表达式的逆矩，并表明所获得的结果可以帮助近似几个性能指标，如平均估计误差对应的最佳线性无偏估计（BLUE）和线性最小均方误差LMMSE或其他损失函数用于衡量协方差矩阵估计的准确性。
2015-07-02 cs.IT math.IT
Noisy Group Testing with Side Information
由于在诊断病毒学中的应用，群体检测最近引起了研究界的极大关注。群体测试问题的一个实例包括一组基本个体，其中包括受感染个体的一小部分。群体测试程序由许多测试组成，使得每个测试指示个体的给定子集是否包括一个或多个感染个体。群体检测程序的目标是用最少的检测次数来识别受感染个体的子集。受实际场景的启发，例如病毒性疾病的测试，本文重点关注以下组测试设置：（i）组测试过程是嘈杂的，即，组测试过程的结果可以以一定的概率翻转;（i i）组测试算法可获得关于感染个体的分布的一定量的辅助信息。本文的贡献如下。首先，我们提出了一个概率模型，称为交互模型，它捕获了有关感染个体概率分布的边信息。接下来，我们提出了一个解码方案，基于信念传播，利用交互模型，以提高解码精度。我们的研究结果表明，该算法实现了更高的成功概率和较低的假阴性和假阳性率相比，传统的信念传播，特别是在高噪声制度。
2022-02-24 cs.IT eess.SP math.IT
Three-Receiver Broadcast Channels with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。本文利用叠加编码、Gel'fand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码，推导了两类3-接收端BC的可达速率区域，即多级BC和3-接收端低噪声BC。我们的多层次BC的速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化BC的边信息作为其特殊情况。我们还发现，当边信息在发射机和接收机都可用时，3-接收机的容量区域噪声较小的BC。
2012-05-18 cs.IT math.IT
On the Capacity Equivalence with Side Information at Transmitter and Receiver
本文研究了受两个独立高斯噪声$S ~ N(0,Q)$和$Z_0 ~ N(0,N_0)$污染的信道。当发射机和/或接收机知道独立的有噪声版本的$S$时，计算该信道的容量。它示出的信道容量大于容量时，$S$是完全未知的，但小于容量时，$S$是完全已知的发送器或接收器。例如，如果仅在发射机处已知$S$的一个噪声版本，则容量为$0.5\log(1+\frac{P}{Q(N_1/(Q+N_1))+N_0})$，其中$P$是输入功率约束，而$N_1$是破坏$S$的噪声的功率。此外，它示出的容量与知识的任何独立的噪声版本的$S$在发射机是等于容量与知识的统计上等效的噪声版本的$S$在接收机。
2008-06-18 cs.IT math.IT
Noisy Index Coding with PSK and QAM
研究了AWGN信道下的噪声索引编码问题。对于给定的索引编码问题和所选择的长度为$N$的标量线性索引码，我们建议将$N$索引编码比特作为来自$2^N$ - PSK星座的单个信号进行传输。通过以这种方式发送索引编码比特，所消耗的带宽减少了$N/2$倍。此外，具有满足某些条件的边信息的接收机相对于没有边信息的接收机获得编码增益。该编码增益是由于它们的边信息的适当利用，因此被称为“PSK边信息编码增益（PSK-SICG）"。给出了接收机获得PSK-SICG的一个充分必要条件。给出了一种将索引编码比特映射到PSK信号集的算法，使得对于边信息最大的接收机，得到的PSK-SICG最大。我们继续示出，代替将$N$索引编码比特作为来自$2^N$ - PSK的信号发送，我们也可以将它们作为来自$2^N$ - QAM的信号发送，并且所有结果包括获得编码增益的必要和充分条件。我们证明，发送索引编码位作为QAM信号是优于发送他们作为PSK信号时，接收器看到一个有效的信号集的八个点或更多。
2016-03-10 cs.IT math.IT
Throughput of One-Hop Wireless Networks with Noisy Feedback Channel
在随机连接模型下，研究了反馈信道误差对单跳无线网络吞吐量的影响。该传输策略基于激活具有最强直接链路的源-目的地对。虽然在接收侧基于信道状态信息（CSI）来识别这些激活的对，但是将经由反馈信道向发送侧提供该信息的噪声版本。这种错误会降低网络吞吐量，正如我们在本文中所调查的。我们的研究结果表明，如果反馈错误概率低于给定的阈值，网络可以容忍这样的错误没有任何显着的吞吐量损失。阈值取决于网络中的节点数量和信道衰落分布。这种分析对于设计这种网络中反馈信道的纠错码是至关重要的。
2013-08-11 cs.IT math.IT
Source Coding With Side Information Using List Decoding
带边信息的信源编码问题与信道编码密切相关。因此，现有的文献集中于使用最成功的信道码，即LDPC码、turbo码及其变体，来解决这个问题，假设底层信道码的经典唯一解码。在本文中，与经典解码相比，我们采取了列表解码的方法。我们表明，伴随式信源编码使用列表解码可以达到理论极限。我们认为，相对于信道编码，正确的序列从列表中产生的列表解码器可以有效地恢复在SCSI的情况下，因为我们正在处理一个虚拟的噪声信道，而不是一个真正的噪声信道。最后，我们提出了一个指导方针，用于设计建设性的SCSI计划，使用里德所罗门码，BCH码，和里德-穆勒码，这是已知的列表可解码的代码。
2010-01-16 cs.IT math.IT
Capacity of Block-Memoryless Channels with Causal Channel Side Information
获得了时变块无记忆信道的容量，其中发射机和接收机可以访问（可能不同的）有噪声的因果信道边信息（CSI）。它示出，在此对应关系中获得的容量公式减少到容量公式中报告的\cite{Gold07}的特殊情况下，发射机CSI是接收机CSI的确定性函数。
2008-06-05 cs.IT math.IT
Lossy Source Coding with Broadcast Side Information
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；T-Labs, Deutsche Telekom AG（德意志电信集团 T-Labs）
本文研究了带有广播侧信息的源编码问题，提出了分离方案并分析了其在高斯情况下的性能比较。
2026-02-18 cs.IT math.IT
When is Noisy State Information at the Encoder as Useless as No Information or as Good as Noise-Free State?
对于在解码器处具有完美状态信息的任何二进制输入信道，如果在编码器处的噪声状态观测与真实信道状态之间的互信息低于仅由状态分布确定的正阈值，则容量与没有编码器辅助信息的容量相同。一个互补的现象，揭示了广义探测能力。扩展超出二进制输入通道的开发。
2016-11-01 cs.IT math.IT
An algebraic approach to source coding with side information using list decoding
现有的关于具有边信息的信源编码（SCSI）的文献大多使用最先进的信道码，即LDPC码、Turbo码及其变体，并假设经典的唯一解码。在本文中，我们提出了一种代数方法的SCSI的基础上的列表解码的基础上的信道码。我们表明，SCSI的理论极限可以实现在建议的列表解码为基础的框架时，源和边信息之间的相关性是$q$ -ary对称的。我们认为，相对于信道编码，正确的序列从列表解码器产生的列表可以有效地恢复SCSI的情况下，与几个CRC符号。允许解码器识别正确序列的CRC符号对于大块长度产生可忽略的开销。更重要的是，这些CRC符号不受噪声影响，因为我们处理的是虚拟噪声信道而不是真实噪声信道。最后，我们提出了一个指导方针，分别为非二进制和二进制源使用里德所罗门码和BCH码，设计建设性的SCSI计划。这一准则使我们能够设计一个SCSI方案的任何任意$q$ -ary对称相关，而不诉诸模拟。
2011-10-31 cs.IT math.IT
Three-Receiver Broadcast Channel with Side Information
三接收器广播信道（BC）由于其与两接收器广播信道的信息理论差异而引起人们的兴趣。在本文中，我们推导出可实现的速率区域的两类3-接收器BC边信息（SI），即多级BC（MBC）和3-接收器少噪声BC，使用叠加编码，Gelfand-Pinsker合并方案和Nair-El Gamal间接解码的组合。我们的MBC速率区域包含Steinberg速率区域的2接收器退化的BC与SI作为其特殊情况。我们还将表明，在前两种情况下获得的可实现的速率区域是紧的几个类的非确定性，半确定性，和确定性的3-接收器BC时，SI是在发射机和接收器。我们还证明，只要一个接收器是确定性的三个接收器噪声较少的BC，边信息的存在，在该接收器不影响容量区域。我们还提供了3个接收器BC的脏纸上书写（WDP）属性作为示例。在最后一节中，我们提供了加性指数噪声三接收机广播信道的容量区域上的简单界限与加性指数干扰（AEN-3BC-EI）。
2012-12-16 cs.IT math.IT
Secure and Private Source Coding with Private Key and Decoder Side Information
University of Siegen（锡根大学）；Linköping University（林雪平大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
通过考虑一个远程信源，其噪声测量是用于安全信源重构的相关随机变量，扩展了多终端安全信源编码问题。该问题的主要补充包括：1）所有终端非因果地观察远程源的噪声测量; 2）私钥可用于所有合法终端; 3）编码器和解码器之间的公共通信链路是速率受限的;以及4）相对于编码器输入测量对窃听者的秘密泄漏，而隐私泄露是相对于远程源来测量的。精确的速率区域的特点是一个有损耗的信源编码问题的私钥，远程源，和解码器侧的信息下的安全，隐私，通信和失真的约束。通过用可靠性约束代替失真约束，我们也获得了无损情况下的精确速率区域。此外，标量离散时间高斯源和测量通道的有损率区域的建立。
2022-11-09 cs.CR cs.IR cs.IT
