Semi-Quantitative Group Testing
我们考虑一种新的组测试程序，称为半定量组测试，动机是一类问题中出现的基因组序列处理。半定量分组测试（SQGT）是一种非二进制池化方案，可以被视为加法器模型与量化器的组合。对于新的测试方案，我们定义的能力和评估的能力，一些特殊的参数选择使用信息论的方法。我们还定义了一类新的适合SQGT的析取码，称为SQ-disjunct码。我们还提供了明确的和概率的代码构造方法SQGT简单的解码算法。
2012-05-20 cs.IT math.IT
Capacity-Achieving Codes for Noisy Insertion Channels
School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学信息科学与技术学院）；School of Mathematics, Southwest Jiaotong University（西南交通大学数学学院）
本文研究了新的噪声插入信道，确定了信道容量并构造了渐近最优的纠错码以实现该容量。
2026-04-04 cs.IT math.IT
The capacity of Bernoulli nonadaptive group testing
我们考虑非自适应组测试与伯努利测试，其中每个项目被放置在每个测试独立的一些固定的概率。我们给出了一个严格的阈值上所需的最大数量的测试，找到最佳的伯努利测试下的缺陷集。Scarlett和Cevher的一个结果给出了可解性;这里我们给出了一个逆界，表明这个结果是最好的。我们的新的逆需要三个部分：一个典型性界推广平凡计数界，一个逆的COMP算法的陈等人，并在SSS算法上的约束类似于由奥尔德里奇，Baldassini，和约翰逊。我们的结果有一些重要的推论，特别是，在密集的情况下，伯努利非自适应组测试是严格比最好的自适应策略。
2017-11-15 cs.IT math.IT math.ST
Asymptotics of Fingerprinting and Group Testing: Tight Bounds from Channel Capacities
在这项工作中，我们考虑了各种指纹识别和组测试游戏的大联盟渐近性，并推导出这些模型的能力的显式表达式。我们对简单解码器（快速但次优）和联合解码器（缓慢但最优）都这样做。对于指纹识别，我们表明，如果海盗的策略是已知的，容量往往线性下降的共谋者的数量，而不是二次在不知情的指纹游戏。对于许多攻击的联合容量进一步表明是严格高于简单的容量。对于分组测试，我们改进了已知的联合容量的结果，并推导出新的显式渐近的简单容量。这些结果表明，现有的简单的组测试算法是次优的，简单的解码器不能渐近联合解码器一样有效。对于传统的组测试模型，我们表明，简单和联合能力之间的差距是一个因素1.44大量的缺陷。
2014-04-09 cs.CR cs.IT math.IT
Quantization of Prior Probabilities for Collaborative Distributed Hypothesis Testing
本文研究了分布式检测和数据融合中先验概率的量化问题。设计和性能之间的等价关系的N个代理绑定一个固定的融合规则和一个更强大的单一代理。比较了相同量化和不同量化的效果。考虑到感知的共同风险，使代理商使用不同的量化器合作的假设检验，它被证明是最小的平均贝叶斯风险误差是通过不同的量化。比较表明，每个量化器具有K个单元的最佳多样量化与每个量化器具有N（K-1）+1个单元的最佳相同量化一样执行。对于最大贝叶斯风险误差作为失真准则，得到了类似的结果。
2011-09-12 cs.IT math.IT
Power Controlled Adaptive Sum-Capacity of Fading MACs with Distributed CSI
我们考虑的问题，找到最佳的，公平的和分布式的功率速率策略，以实现高斯多址块衰落信道的总容量。在这里，发射机只能访问它们自己的衰落系数，而接收机可以全局访问所有的衰落系数。在任何通信块中不允许中断。由此产生的平均和吞吐量也被称为“功率控制的自适应和容量”，这似乎是一个公开的问题，在文献中。本文提出了一类流行的MAC模型的功率控制自适应总容量。特别是，我们提出了一种功率速率策略，在分布式信道状态信息（CSI）的存在下，这是吞吐量最优时，所有用户都有相同的信道统计。所提出的方案也有一个有效的实施，使用连续取消和速率分裂。我们提出了一个上界时，通道的法律是不相同的。此外，最佳方案的情况下，每个发射机有额外的有限速率部分CSI的链路质量的其他扩展。
2012-08-23 cs.IT math.IT
On the Capacity of Memoryless Finite-State Multiple Access Channels with Asymmetric Noisy State Information at the Encoders
我们考虑无记忆有限状态多址接入信道（FS-MAC）的容量与因果不对称的噪声状态信息可在两个发射机和完整的状态信息可在接收机。当状态过程是独立同分布时，这种信道的容量提供了单字母的内界和外界。外界是通过观察，建议的内界是紧的总和率容量。
2011-06-01 cs.IT math.IT
Nonparametric Composite Hypothesis Testing in an Asymptotic Regime
我们调查的非参数，复合假设检验问题的任意未知分布的渐近制度的样本量和假设的数量呈指数增长大。这样的渐近分析在许多实际问题中是重要的，在这些问题中，在一个分布族中可以存在的变化的数量可以是可数无穷的。我们引入了\emph{discrimination capacity}的概念，它捕获了假设数量相对于样本量的最大指数增长率，从而存在误差概率渐近消失的检验。我们的方法是基于各种分布距离度量，以纳入数据的生成模型。我们使用最大平均差异（MMD）和Kolmogorov-Smirnov（KS）距离提供了误差指数的分析，并表征了相应的鉴别率，即，这些测试的辨别能力的下限。最后，上界的歧视能力的基础上Fano的不等式。数值结果验证了理论分析的正确性。
2018-07-27 cs.IT math.IT
Duality between channel capacity and rate distortion with two-sided state information
我们表明，保留状态信息时，发送方，接收方，两者，或两者都没有信道容量和数据压缩之间的对偶性。我们针对具有状态信息的信道容量和速率失真的八种特殊情况提出了统一理论，该理论还将现有结果扩展到任意独立同分布（i.i.d.）对分别在发送器和接收器处可用的相关状态信息。特别地，所得到的信道容量的一般公式假定与广义WynerZiv率失真函数相同的形式。
2005-08-09 cs.IT math.IT
Comments and Corrections to "Capacity of Multiple-Antenna Systems With Both Receiver and Transmitter Channel State Information"
文[1]给出了独立同分布（IID）瑞利衰落下相干多输入多输出（MIMO）信道的各态历经容量。虽然理论结果是正确的，但论文中的几个图表是不正确的。在这封信中，我们纠正了情节。更重要的是，校正后的曲线图呈现了在发射机处具有和不具有信道状态信息的相干MIMO系统的性能之间的有趣且引人注目的对比;而由于容量曲线中的缺陷，这种观点在[1]中受到了一定的限制。
2020-12-28 cs.IT math.IT
Strong converses for group testing in the finite blocklength regime
我们证明了新的强逆结果在各种组测试设置，推广Baldassini，约翰逊和Aldridge的结果。这些结果证明了两种不同的方法，相应的非自适应和自适应的情况下。在非自适应的情况下，我们模仿假设检验参数中引入的有限块长度信道编码制度Polyanskiy，穷人和Verdú。在自适应的情况下，我们结合了一个配方的基础上有向信息论的想法Kemperman，Kesten和沃尔福威茨从反馈的信道编码的问题。在这两种情况下，我们证明结果是有效的有限大小的问题，并暗示能力的结果在渐近制度。这些结果以图形方式说明了一系列模型。
2015-09-21 cs.IT math.IT math.PR
On the Capacity of Memoryless Finite-State Multiple-Access Channels with Asymmetric State Information at the Encoders
当信道状态过程为独立同分布序列时，发送端可获得部分（量化）状态信息，而接收端可获得完整的信道状态信息，本文给出了有限状态多址信道容量区域的单字母特征。假设部分信道状态信息在编码器处是不对称的。作为主要贡献，给出了一个紧逆编码定理。当信道状态有记忆的情况下，相关的困难进行了讨论，并连接到分散随机控制理论。
2010-12-09 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
Capacity of Cooperative Fusion in the Presence of Byzantine Sensors
研究了拜占庭传感器存在下的协同融合问题。信息理论公式被用来描述传感器融合的香农容量。结果表明，当少于一半的传感器是拜占庭的，拜占庭攻击的影响可以完全减轻，融合能力是相同的，当所有的传感器是诚实的。但是当至少一半的传感器是拜占庭式的时，它们可以完全击败传感器融合，使得没有信息可以可靠地传输。针对拜占庭节点不足一半的情况，提出了一种先传输后验证的容量实现策略，并利用传输协议的马尔可夫决策过程模型分析了该策略的误码率和编码率。
2006-07-14 cs.IT math.IT
Testing with Non-identically Distributed Samples
Microsoft Research（微软研究院）；Stanford University（斯坦福大学）
研究独立非同分布样本下的属性测试，发现当每个分布仅1个样本时需线性样本量，而$c≥2$时可恢复独立同分布的次线性样本复杂度保证。
2025-11-04 cs.DS cs.IT cs.LG
Novel Bounds on the Capacity of the Binary Deletion Channel
我们提出了新的界限上的独立同分布的二进制删除信道的容量。四个上界是通过提供发射机和接收机的genie-aided信息适当定义的随机过程。由于一些建议的界限涉及无穷级数，我们还引入了可证明的不等式，导致更易于管理的结果。对于删除概率的大多数值，这些界限改进了现有的界限，并显着缩小了与可用下限的差距。利用相同的辅助过程，我们也得到，作为副产品，一对夫妇的信道容量，这是非常简单的下限，对于删除概率的低值，几乎是最好的现有的下限。
2008-10-04 cs.IT math.IT
Capacity of Fading Channels without Channel Side Information
衰落信道的容量理论有多种，包括快衰落信道的遍历容量和慢衰落信道的中断容量。然而，分析表明，停电能力是一个误解。本文采用具有相干系数的一阶高斯-马尔可夫过程$α$作为慢衰落信道和快衰落信道的统一模型，研究了在不考虑信道边信息的情况下信道的容量。我们证明了衰落信道的信息速率具有一个结构，即用户消息速率总是伴随着信道信息速率。推导了信道信息速率的计算公式，并证明其为$α$的非增函数。证明了在高信噪比条件下，当输入信号为独立同分布高斯分布时，用户信息速率关于$α$具有渐近单调性.进一步证明了用户信息速率关于$α$的单调行为是普遍的。
2019-03-29 cs.IT math.IT
On the binary adder channel with complete feedback, with an application to quantitative group testing
我们确定的最佳对称速率点$(r, r)$在Dueck零错误容量区域的二进制加法器通道与完全反馈的确切值。我们证明了平均零错误容量$r = h(1/2-δ) \approx 0.78974$，其中$h(\cdot)$是二进制熵函数和$δ= 1/(2\log_2(2+\sqrt3))$。我们的动机是定量小组测试中的一个问题。给定一组$n$元素，其中两个是有缺陷的，定量组测试问题要求通过一系列测试来识别这两个缺陷。每个测试给出了测试子集中包含的缺陷数量，并且假设在设计当前测试时已知先前测试的结果。我们建立了最小数量的测试是渐近的$(\log_2 n) / r$作为$n \to \infty$。
2021-12-28 cs.IT math.CO math.IT
Feedback-Capacity of Degraded Gaussian Vector BC using Directed Information and Concave Envelopes
已知的是，两个用户物理降级的离散无记忆（DM）广播信道（BC）的容量区域不被反馈扩大。一个相同的结果适用于一个物理退化的高斯BC，后来建立使用的熵功率不等式（EPI）的变体。在本文中，我们将后者的结果扩展到物理退化的高斯矢量BC（PD-GVBC）。然而，扩展是不是EPI的基础上，但采用了最近的结果的因式分解的凹信封。虽然现有的凹包络因式分解的结果不存在反馈，我们表明，因式分解相应的有向信息量足以达到PD-GVBC的反馈容量区域。我们的工作表明，因式分解有向信息的凹包络可以处理涉及反馈的情况。我们进一步表明，一个离散的无记忆的物理退化BC的容量区域不扩大反馈。
2017-04-18 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Cognitive Radio with Distributed and Dynamic Spectral Activity
我们调查的能力，机会主义的通信中存在的动态和分布式频谱活动，即当随时间变化的频谱孔感知的认知发射机是相关的，但不相同的感知认知接收机。使用因果和非因果边信息在发送器和/或接收器的通信的信息理论框架，我们得到的解析容量表达式和相应的数值结果。我们发现，即使通信以仅3-5个符号的突发方式发生，认知无线电通信对动态频谱环境也具有鲁棒性。握手开销的值进行了调查，轻负载和重负载的系统。我们发现，从发送器到接收器的开销信息流的容量的好处是可以忽略不计的，而在相反的方向上的反馈信息开销显着提高容量。
2005-09-26 cs.IT math.IT
Testing Against Independence and a Rényi Information Measure
I型和II型错误的可实现的错误指数对的特征在于在假设检验设置中，观察由来自已知联合概率分布或未知产品分布的独立且同分布的样本组成。经验互信息检验、Hoeffding检验和广义似然比检验都是渐近最优的。一个表达式的基础上的Renyi措施的依赖被证明是Fenchel双共轭的误差指数的功能，通过固定一个误差指数和优化其他。提供了一个例子，其中误差指数函数不是凸的，因此不等于其Fenchel双共轭。
2018-09-18 cs.IT math.IT
Statistical Classification via Robust Hypothesis Testing
在这封信中，我们考虑多个统计分类问题，其中一个序列的n个独立和同分布的意见，这是由M个离散源之一，需要进行分类。源分布是未知的，但是可以访问来自每个源的长度为N的标记训练序列。我们考虑的情况下，未知的源分布估计的训练序列，然后使用的估计作为名义分布在一个强大的假设检验。具体来说，我们考虑了Devroye等人提出的鲁棒DGL检验，并提供了分类错误概率的非渐进指数界，即N{n}的函数。
2021-08-28 cs.IT math.IT
Universal tester for multiple independence testing and classical-quantum arbitrarily varying multiple access channel
该研究围绕多重独立性检验与经典-量子任意变化多接入信道（CQ-AVMAC）展开，提出通用译码器实现容量域可达，证明其最优性，覆盖连续信道参数场景，还给出CQ-AVMAC确定性码容量域非空的充要条件。
2024-09-09 cs.IT math.IT quant-ph
The Sensing Capacity of Sensor Networks
本文证明了传感器网络的检测问题的假设数量是指数大的基本限制。这些问题表征了许多重要的应用，包括使用传感器网络对地理区域中的目标进行检测和分类，以及使用化学传感器阵列检测复杂物质。我们把这种应用称为大规模检测问题。使用的洞察力，这些问题共享的基本相似性的问题，在嘈杂的信道上进行通信，我们定义了一个数量称为传感器网络模型的传感能力和下限。由于固定传感器配置对环境的所有状态进行编码的事实，感测容量表达式与信道容量显著不同。因此，码字是相关的和非相同分布的。感测能力提供了在期望精度内检测环境状态所需的最小数量的传感器的界限。结果与经典检测理论有很大不同，并为传感器网络和通信之间提供了一种有趣的联系。此外，我们讨论的洞察力，传感能力提供了传感器选择的问题。
2009-01-14 cs.IT math.IT
Capacity Results for Binary Fading Interference Channels with Delayed CSIT
为了研究发射端缺乏最新信道状态信息（CSIT）的影响，我们考虑了具有延迟CSIT的两用户二进制衰落干扰信道。我们描述了均匀假设下的信道增益在时间和空间上具有相同和独立的分布，消除了利用时间/空间相关性的可能性，这种信道的容量区域。我们介绍和讨论了几种新的编码机会，过时的CSIT，可以扩大可实现的速率区域。容量实现方案依赖于这些机会的准确组合、级联和合并，这取决于信道统计。外边界是基于一个极值不等式，我们开发的二进制广播信道延迟CSIT。我们进一步扩展的结果和表征的容量区域时，输出反馈链路可从接收机到发射机除了延迟的信道状态信息的知识。我们还讨论了我们的结果的推广到非齐次设置。
2014-07-30 cs.IT math.IT
Capacity of Random Channels with Large Alphabets
我们考虑离散无记忆信道的输入字母大小$n$和输出字母大小$m$，其中$m=$ ceil $(γn)$为某个常数$γ>0$。信道转移矩阵由在被归一化之前是独立且同分布的非负随机变量$V$的条目组成，并且使得$E[(V \log V)^2]<\infty$。我们证明了在$n\to \infty$极限下，这种信道的容量几乎必然收敛于$Ent(V) / E[V]$，并且收敛于$L^2$，其中$Ent(V):= E[V\log V]-E[V] \log E[V]$表示$V$的熵。我们进一步表明，在略有不同的模型假设下，这些随机信道的容量收敛到这个渐近值在$n$指数。最后，我们提出了贝叶斯最优实验设计的背景下的应用程序。
2016-03-31 cs.IT math.IT math.OC
On the Feedback Capacity of Power Constrained Gaussian Noise Channels with Memory
对于具有有限阶$L$的有理噪声功率谱的平稳加性高斯噪声信道，在平均信道输入功率约束下，我们得到了反馈容量的两个新结果。首先，我们证明了一个非常简单的反馈相关的高斯-马尔可夫源实现的反馈能力，卡尔曼-布西滤波是最佳的反馈处理。基于这些结果，我们开发了一种新的方法，用于优化信道输入，通过使用动态规划方法，分解成$n$顺序相同的优化问题，其中每个阶段涉及优化$O(L^2)$变量的计算，以实现覆盖庞布拉块长度$n$反馈容量。其次，我们推导出固定反馈相关源的显式最大信息率。一般来说，估计平稳源的最大信息率只需要通过简单的非线性规划求解几个方程。对于一阶自回归和/或移动平均（ARMA）噪声信道，这种优化承认一个封闭形式的最大信息速率公式。固定源的最大信息速率是反馈容量的下限，并且如果长期存在的猜想，即固定源实现反馈容量成立，则它等于反馈容量。
2007-01-16 cs.IT math.IT
Group Testing with Prior Statistics
我们考虑一个新的组测试模型，其中每个项目是一个二进制随机变量定义的先验概率是有缺陷的。我们假设每个概率都很小，并且项目是独立的，但不一定是同分布的。分组测试算法的目标是通过非线性（析取）二进制测量以高概率识别缺陷子集。我们的主要贡献是两类算法：（1）基于最大熵原理或Shannon-Fano/Huffman码测试的自适应算法;（2）非自适应算法。在宽松的假设和高概率，我们的算法只需要一些测量，接近信息理论的下限，一个显式计算的通用常数因子。我们提供模拟来支持我们的结果。
2018-07-21 cs.IT math.IT
Free Probability based Capacity Calculation of Multiantenna Gaussian Fading Channels with Cochannel Interference
在过去的十年中，人们已经很好地理解，通过多个天线的通信可以线性地增加复用容量增益，并提供大的频谱效率改善。然而，在这方面的大多数研究进行忽略同信道干扰。只有少数的调查已考虑同信道干扰，但即使在其中简单的信道模型，假设相同分布的衰落系数。在本文中，一个通用的多天线信道模型，包括四个损伤，即加性高斯白噪声，平坦衰落，路径损耗和同信道干扰。点到点和多址MIMO信道被认为是，包括合作基站集群的情况下。该信道的渐近容量限制是基于渐近自由概率方法计算的，该方法分别利用R和S变换域中的加性和乘性自由卷积，以及eta和Stieltjes变换的性质。数值结果被用来验证推导出的封闭形式的表达式的准确性，并评估同信道干扰的影响。
2011-03-18 cs.IT math.IT
Adaptive group testing as channel coding with feedback
分组测试是通过将项目分组到测试池中来识别总体中的缺陷项目的组合问题。最近，从信息论的角度研究了非适应性群体测试--所有的测试池必须在一开始就决定。使用来自信道编码的技术，已经给出了精确恢复缺陷集所需的测试数量的上限和下限，即使测试结果可能是有噪声的。在本文中，我们给出了第一个信息理论的结果自适应组测试-其中以前的测试结果可以影响未来的测试化妆。我们发现，自适应测试并没有多大帮助，因为所需的测试的数量服从相同的下限为非自适应测试。我们的证明使用类似的技术，以证明反馈不提高信道容量。
2012-03-27 cs.DM cs.IT math.IT
Approximate Ergodic Capacity of a Class of Fading 2-user 2-hop Networks
我们考虑一个衰落的AWGN 2用户2跳网络，其中信道系数是独立同分布的（i.i.d.）从连续分布中提取并随时间变化。对于一个广泛的一类信道分布，我们的特征遍历和容量在一个恒定的比特数/秒/赫兹，独立的信号-噪声比。的干扰抵消方案的分析，其中的继电器被划分成$M$对，和干扰分别由每对继电器中和。当$M=1$时，所提出的遍历干扰中和将遍历和容量表征为对于i.i.d.均匀的相位衰落和近似$4.7$比特/秒/Hz的i.i.d.瑞利衰落我们进一步表明，这个差距可以收紧到$4\log π-4$位/秒/赫兹（约$2.6$）的i.i.d.均匀相位衰落和$4-4\log( \frac{3π}{8})$比特/秒/Hz（近似$3.1$）。瑞利衰落在大$M$的极限。
2012-10-08 cs.IT math.IT
Capacity Analysis for Spatially Non-wide Sense Stationary Uplink Massive MIMO Systems
信道测量结果表明，在大规模MIMO信道中，显著的空间非广义平稳特性增加。沿基站阵列经历显著的参数变化，诸如在每个天线处的平均接收能量，以及撞击在阵列的不同部分上的信号的到达方向。在本文中，提出了一种新的信道模型来描述这种空间非平稳性在大规模MIMO信道的概念，部分可见集群和完全可见集群。此外，推导了新模型的遍历和容量上界的封闭表达式，并分析了空间非平稳性对和容量的影响。分析表明，对于非同独立分布（i.i.d.）在瑞利衰落信道中，非平稳性通过使信道特征值更均匀地扩展而有利于总容量。具体地，更多的部分可见集群、更小的集群可见区域和更大的天线阵列都可以帮助产生良好调节的信道，并且有益于总容量。这显示了在非独立同相天线中使用大型天线阵列的优点。信道：总容量不仅受益于更高的阵列增益，而且受益于空间上更不稳定的信道。数值结果证明了我们的分析和上界的严密性。
2016-03-26 cs.IT math.IT
Capacity with Causal and Non-Causal Side Information - A Unified View
我们确定的共同的基本形式的能力的表达，是适用于因果或非因果边信息提供给发射机的情况下。使用这种常见的形式，我们发现，对于单用户信道，多址接入信道，退化的广播信道，和退化的中继信道，因果和非因果边信息的总容量是相同的，当所有的发射机边信息也提供给所有的接收机。提出了一种精灵辅助的外界，即当精灵向接收机提供$n$比特的边信息时，所得到的容量提高不能超过$n$比特。结合这两个结果，我们能够约束的相对容量优势的非因果边信息因果边信息的单用户以及各种多用户通信场景。这些容量界限的应用程序证明通过随机接入信道的例子。有趣的是，容量结果表明，在目前的无线系统中常见的过多的MAC层开销可以通过跨多个接入块的编码来避免。它还表明，即使是一位的边信息在发射机可以导致无限的容量提高。作为一个侧面，我们获得的总和容量的多址信道时，可用于发射机的边信息是因果关系，并可能相关的边信息可用于接收机。
2006-06-22 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
Common Randomness Generation from Gaussian Sources
我们研究的问题，共同随机性（CR）生成的基本两方通信设置中，发送方和接收方的目标是同意一个共同的随机变量，通过观察独立同分布（i.i.d.）相关高斯源的样本，同时尽可能少地通过噪声无记忆信道进行通信。我们完全解决了这个问题，给出了一个单一的字母表征的CR容量为建议的模型，并通过提供严格的证明it.Interestingly，我们证明了CR容量是无限的高斯源是完全相关的。
2022-01-26 cs.IT math.IT
Finite-sample expansions for the optimal error probability in asymmetric binary hypothesis testing
针对非对称二元假设检验，利用大偏差与高斯逼近推导含显式常数的非渐近展开，新界在非对称情形下显著优于正态逼近与误差指数方法。
2024-05-29 cs.IT math.IT math.ST
The classical capacity of generalized amplitude-damping channels and its strong-converse exponent
School of Data Science, The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳）数据科学学院）
针对广义振幅阻尼信道经典容量这一开放问题，本文通过松弛关联度量推导出可高效计算的逆界，数值显示该界在非零温度下与Holevo信息几乎重合，显著优于现有结果。
2026-10-07 cs.IT math.IT quant-ph
Selection Combining Scheme over Non-identically Distributed Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$ Fading Channels
本文研究了在独立非同分布（i.n.i.d.）的Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$衰落信道中选择合并（SC）方案的性能。分支进行了分析。给出了最大独立同分布的概率密度函数（PDF）和矩母函数（MGF）。Fisher-Snedecor $\mathcal{F}$变量首先根据多变量Fox $H$函数导出，该函数在技术文献中已经通过各种软件代码有效地实现。在此基础上，分析了具有i.n.i.d.的SC分集系统的平均误比特率和平均信道容量。接收器进行了调查。此外，我们通过推导平均检测概率（ADP）和接收机工作特性曲线下的平均面积（AUC），分析了认知无线电网络中广泛用于进行频谱感知的能量检测的性能。为了验证我们的分析，数值结果肯定了蒙特卡罗模拟。
2019-05-06 cs.IT cs.PF eess.SP
One shot entanglement assisted classical and quantum communication over noisy quantum channels: A hypothesis testing and convex split approach
量子信道的容量表征了通过噪声量子信道进行可靠通信的极限。这个基本的信息理论问题是非常好的研究，特别是在设置许多独立的使用渠道。从实际和概念的角度来看，一个重要的场景是通道只能使用一次。这被称为单次信道编码问题。我们给出了量子信道的一次性纠缠辅助经典容量的严格表征。我们到达我们的结果，通过引入一个简单的解码技术，我们称为基于位置的解码。我们还考虑了另外两个重要的量子网络场景：带有干扰器的量子信道和量子广播信道。对于这些问题，除了基于位置的解码之外，我们还使用最近引入的凸分割技术[Anshu，Devabathini和Jain 2014]。我们的方法表明，同时使用这两种技术提供了一个统一的和概念上简单的框架，设计量子网络的通信协议。
2017-11-09 cs.IT math.IT quant-ph
Improving Group Testing via Gradient Descent
研究了具有不同独立先验的分组测试问题。到目前为止，文献中提出的合并策略采用以下方法：提出手工制作的测试设计以及解码策略，并保证有多少测试足以识别人群中的所有感染。在本文中，我们采取了一种不同的，但也许更实用的方法：我们固定解码器和测试的数量，我们问，鉴于这些，什么是最好的测试设计可以使用？我们探讨这个问题的确定非缺陷（DND）解码器。我们制定一个（非凸）优化问题，其中的目标函数是一个特定的设计的预期错误数。我们通过梯度下降找到近似的解决方案，我们进一步优化知情的初始化。我们通过模拟说明，我们的方法可以实现显着的性能改善传统的方法。
2022-01-28 cs.IT math.IT stat.AP
Dynamic SAFFRON: Disease Control Over Time Via Group Testing
我们考虑的动态感染传播模型是基于离散SIR模型，假设感染随着时间的推移通过感染和非隔离的个人传播。在我们的系统中，主要目标不是最小化识别每个感染所需的测试数量，而是在每个时间实例利用可用的给定测试容量$T$来有效地控制感染传播。我们引入并研究了一种新型性能指标，我们将其命名为$ε$ -疾病控制时间。这个指标可以用来衡量给定算法控制疾病传播的速度。本文分析了动态个体测试算法的性能，并提出了一种新的基于动态SAFFRON的群体测试算法。我们提出的理论结果和实现所提出的算法，以比较其性能。
2022-05-18 cs.DS cs.IT cs.SY
Opportunistic Scheduling in Heterogeneous Networks: Distributed Algorithms and System Capacity
在这项工作中，我们设计和分析新的分布式调度算法的多用户MIMO系统。特别是，我们认为，不需要发送信道状态信息的中央处理单元的算法，也不需要用户之间的通信本身，然而，我们证明他们的性能非常接近的中央控制系统，这是能够调度最强的用户在每个时隙。我们的分析是基于一个新的应用程序的点过程近似。这种新的技术使我们能够检查非均匀的情况下，如非均匀分布的用户，或处理各种QoS的考虑，并给出精确的表达式，这些计划下的系统的容量，解决问题的解析迄今已被打开。可能的应用包括但不限于诸如3GPP LTE的现代4G网络或随机接入协议。
2012-07-16 cs.IT cs.NI math.IT
On Universality and Training in Binary Hypothesis Testing
经典的二进制假设检验问题的重新审视。我们注意到，当其中一个假设是复合的，有一个内在的困难，在定义一个最优性标准，是既有信息和合理的。对于简单正态定位问题的检验（即检验多变量高斯分布的均值），我们克服了以下困难。在这个问题中，参数之间存在一个自然的硬度顺序，因为对于不同的参数，错误概率曲线（当参数已知时）要么相同，要么一个支配另一个。因此，我们可以将极小极大性能定义为低于某个硬度水平的参数中的最差情况。幸运的是，存在一个通用的极大极小检验，在这个意义上，它同时对所有硬度水平都是极大极小的。在此准则下，我们还找到了最佳的测试与训练数据的复合假设检验。这个标准扩展到广泛的本地渐近正态模型类，在渐近意义上的近似的错误概率是添加剂。由于我们有渐近最优的测试复合假设检验和没有训练数据，我们量化了这些模型的普适性损失和训练数据的增益。
2021-03-25 cs.IT math.IT math.ST
Multiuser broadcast erasure channel with feedback - capacity and algorithms
我们考虑$N$ -用户广播擦除信道与$N$单播会话（每个用户一个），其中接收器反馈定期发送到发送器的ACK/NACK消息的形式。我们首先提供了一个通用的外边界的能力，这个系统，然后，我们提出了一个虚拟队列为基础的会话间混合编码算法，确定其速率区域，并表明它达到容量在一定条件下的信道统计，假设瞬时反馈是已知的所有用户。去除该假设导致速率区域渐近地与外部边界相差1比特，作为$L\to \infty$，其中$L$是每个分组的比特数（分组长度）。对于任意信道统计的情况下，我们提出了一个修改的前一个算法，其速率区域是相同的N=3的外部边界，当即时反馈是已知的所有用户，并不同于1位作为$L\to \infty$的边界，当3个用户只知道自己的ACK。所提出的算法不需要任何信道统计的先验知识。
2012-08-28 cs.DM cs.IT math.IT
The Capacity of Semantic Private Information Retrieval with Colluding Servers
本文研究任意 T<N 串通服务器下的语义私有信息检索问题，推导出 Sem-TPIR 的精确容量上界，并设计达到该速率的方案。
2025-07-21 cs.CR cs.IT cs.NI
The Asymptotic Capacity of Byzantine Symmetric Private Information Retrieval and Its Consequences
针对现有文献中拜占庭服务器定义不一致的问题，本文重新定义了拜占庭服务器，推导出无限消息情形下拜占庭对称私有信息检索容量的上界，并构造了达到该上界的方案，从而确定了该问题的渐近容量。
2025-01-28 cs.CR cs.IT cs.NI
