Keyless Authentication for AWGN Channels
这项工作建立了物理层可以用于在加性高斯白噪声信道中执行信息理论认证，只要对手不是无所不知的。所考虑的模型包括一个编码器，解码器，和对手，对手有机会获得的消息，一个非因果噪声观测编码器的传输，和无限的传输功率，而解码器观察到的编码器和对手的输出的总和的噪声版本。提出了一种修改通用现有信道代码以启用认证的方法。它示出，这种修改成本的编码速率的渐近可忽略不计的量，同时仍然使认证，只要对手的观察不是无噪声的。还值得注意的是，这种修改不是（渐近）对手的信道的统计特性的函数，而且不需要秘密密钥，因此为鲁棒的实际实现铺平了道路。使用这些结果，信道认证的容量计算和示出为等于非对抗性信道容量。虽然该模块化方案被设计用于给定的信道模型中，但它适用于广泛的设置。
2021-11-11 cs.IT math.IT
Analysis of Channel-Based User Authentication by Key-Less and Key-Based Approaches
用户身份验证（UA）支持接收方决定消息是来自声称的发送方还是来自假冒的攻击者。在加密方法中，消息使用非对称或对称密钥签名，并且需要随机性源来生成密钥。在物理层认证（PLA）中，接收方检查接收到的消息是否来自同一个源，是否经过同一个通道。我们通过将物理层通道特征视为生成密钥的随机性源来比较这些解决方案，从而可以立即与PLA（已经使用这些特征）进行比较。对于密钥方法，我们使用秘密密钥协议，而对于非对称密钥，信道被用作发送端的熵源。我们专注于一个无限数量的独立和相同分布的信道实现的渐近情况下，显示所有方案的正确性和分析的安全认证率，这表明率，UA安全被打破的概率为零，所使用的信道资源（生成的密钥或PLA）的数量趋于无穷大。被动和主动攻击被认为是和数值结果，我们比较各种系统。
2017-07-14 cs.IT math.IT
Message Authentication Code over a Wiretap Channel
消息认证码（MAC）是密钥函数$f_K$，使得当与Bob共享秘密$K$的Alice向后者发送$f_K(M)$时，Bob将确保$M$的完整性和真实性。传统上，假设信道是无噪声的。然而，Maurer表明，在这种情况下，攻击者可以在验证$\ell$消息后以$2^{-\frac{H(K)}{\ell+1}}$的概率成功。在本文中，我们考虑设置的通道是嘈杂的。具体地，Alice和Bob通过离散无记忆信道（DMC）$W_1$和无噪声但不安全的信道连接。此外，攻击者Oscar通过DMC $W_2$与Alice连接，并通过无噪声信道与Bob连接。在这种情况下，我们研究的框架，发送$M$无噪声信道和传统的MAC $f_K(M)$信道$(W_1, W_2)$。我们把有噪声的信道看作是一种昂贵的资源，并将认证率$ρ_{auth}$定义为消息长度与$W_1$使用的信道数$n$的比值。该框架的安全性取决于用于$f_K(M)$的信道编码方案。自然编码方案是使用Csiszár和Körner的保密容量实现码。直觉上，这也是最优策略。然而，我们提出了一个编码方案，实现了更高的$ρ_{auth}.$我们的关键点，这是在保密能力设置，鲍勃需要恢复$f_K(M)$，而在我们的编码方案，这是没有必要的。如何在不恢复$f_K(M)$的情况下检测攻击是本文的主要贡献。我们通过随机编码技术来实现这一点。
2015-05-29 cs.CR cs.IT math.IT
Authentication over Noisy Channels
在这项工作中，消息认证噪声信道进行了研究。该模型是Wyner窃听信道模型的认证理论对应。两种类型的对手攻击，即模仿攻击和替代攻击，分别为单消息和多消息认证的情况下进行了研究。对于每一种情况下，信息理论上的下限和上限对手的成功概率。值得注意的是，在这两种情况下，下限和上限相匹配，因此，在嘈杂的信道上的消息认证的基本限制是充分的特点。对手的成功概率被进一步证明是小于在经典的认证模型，其中的信道被假定为是无噪声的。这些结果依赖于一个新的认证方案，其中的关键信息是用来提供同时保护再次两种类型的攻击。
2008-02-19 cs.CR cs.IT math.IT
Authentication Against a Myopic Adversary
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；University of Wisconsin-Eau Claire（威斯康星大学欧克莱尔分校）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军研究开发中心陆军研究实验室）；New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）
本文针对短视对手场景下的无密钥认证，提出可覆写性条件，证明非可覆写时随机编码认证容量为正，并给出确定性编码的充分条件。
2026-10-02 cs.IT math.IT
Authentication over Arbitrarily Varying Channels with Causal Adversaries
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究针对带因果对手的离散无记忆任意可变信道，证明其认证容量正性条件，提出“等待-覆盖”攻击，构造正码率码并结合鞅论证，区分不同对手场景的认证容量特性。
2026-09-01 cs.IT math.IT
Multi-message Authentication over Noisy Channel with Secure Channel Codes
在本文中，我们研究了多消息认证，以打击具有无限计算能力的对手。提出了一种基于窃听信道$(W_1,W_2)$的认证框架，以实现具有相同密钥的信息理论安全。所提出的框架桥接了物理层（PHY）安全的两个研究领域：安全传输和消息认证。具体地，发送方Alice首先通过具有纠错码的$(W_1,W_2)$向接收方Bob发送消息$M$;然后Alice采用散列函数（即，$\varepsilon$ -AWU $_2$散列函数）来使用密钥$K$生成消息$M$的消息标签$S$，并且通过利用具有指数小（在码长$n$上）平均错误概率的现有强安全信道编码来将$S$编码为码字$X^n$;最后，Alice通过$(W_1,W_2)$将$X^n$发送给Bob，Bob认证所接收的消息。我们开发了一个定理的要求/条件的认证框架是信息理论上的安全认证的多项式数量的消息在$n$。在此基础上，提出了一个能够保证安全性要求的认证协议，并证明了当$n$趋于无穷大时，其认证率可以趋于无穷大。在此基础上，利用基于\emph{Linear Feedback Shifting Register}（LFSR）的哈希函数和强安全极化码，设计并实现了一种基于二进制对称窃听信道（BSWC）的高效可行的认证协议.通过大量的实验表明，该协议可以实现低时间开销，高认证率，低认证错误率。
2017-08-09 cs.CR cs.IT math.IT
Code-Frequency Block Group Coding for Anti-Spoofing Pilot Authentication in Multi-Antenna OFDM Systems
在多用户正交频分复用（OFD-M）系统中，导频定位器可以通过使用与合法节点相同的公知导频音来瘫痪信道估计。这导致导频认证（PA）的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种基于码频块组（CFBG）编码的两用户多天线OFDM系统的PA机制。在此，多用户导频信息在被独立随机化以避免被欺骗之后，被转换为码频域上的子载波块组的激活模式。利用CFBG编码理论和信道特性，这些模式在无线传输环境中虽然相互重叠、相互干扰，但仍能被高精度地分离出来，并被识别为原始导频。特别地，我们通过两个步骤开发CFBG代码，即，1)设计了一种有序信号检测技术，用于识别每个子载波块上共存信号的个数，并利用检测到的个数对每个子载波块进行编码; 2）利用k维拉丁超立方体构造零误丢弃（ZFD）码和基于块检测（BD）码，并将这两种码集成到CFBG码中。该码可以带来期望的导频分离错误概率（SEP），该SEP与占用的子载波和天线的数量成反比，具有k次幂。为了将该码应用于PA，提出了一种导频传送、分离和识别的方案。在此基础上，提出了一种联合信道估计和识别机制，在不占用额外资源的情况下实现高精度的信道恢复，同时增强PA。仿真结果验证了该机制的有效性。
2018-01-23 cs.CR cs.IT eess.SP
Securing the IEEE 802.16 OFDM WiMAX PHYSICAL AND MAC Layer Using STBC Coding and Encryption
本文提出了一种基于正交频分复用（OFDM）和空时分组码（STBC）模型的IEEE 802.16 WiMAX物理层和MAC层安全模型设计。通常，它使用空时分组编码（STBC）、链路加密和消息认证码（MAC）技术来解决物理和MAC层安全问题。该模型符合多输入单输出（MISO）衰落信道，它模拟了多用户环境中的两个或多个发射机和一个接收机。假设两个衰落链路参数相同。与接收信号组合的每个链路的信道估计基于里德所罗门卷积编码（RS-CC）算法，其作为空时分集组合器块的结果而发生。此外，该模型还探索了在前向纠错（FEC）模式下采用加密算法和消息认证码（MAC）后，利用通信块来测量和显示比特出错率。信道SNR和速率ID估计被应用。最终结果显示身份验证以及对接收到的最终信息或数据的里德-所罗门解码。
2013-09-19 cs.CR cs.IT cs.NI
Keyless authentication in the presence of a simultaneously transmitting adversary
如果Alice必须通过与敌对的Eve共享的信道与Bob通信，那么Bob必须能够验证消息的真实性。特别是，我们考虑的模型，其中爱丽丝和夏娃共享一个离散的无记忆多址接入信道与鲍勃，从而允许同时传输从爱丽丝和夏娃。通过传统的随机编码参数，我们证明了一个内界的速率，爱丽丝可以传输，同时仍然授予鲍勃的能力进行身份验证。此外，尽管Alice和Bob缺少预共享密钥，并且允许Eve事先知道Alice和Bob共享的码本以及Alice发送的消息，但这是可以实现的。
2016-09-29 cs.IT math.IT
On fuzzy syndrome hashing with LDPC coding
在过去的几十年里，人们对允许某种容忍度的哈希函数越来越感兴趣，例如用于生物特征认证的目的。其中，伴随式模糊散列构造允许安全地存储生物统计数据并执行用户认证，而不需要共享任何秘密密钥。本文分析了这个模型，表明它提供了一个合适的保护，防止信息泄漏和几个优点，相对于类似的解决方案，如模糊承诺计划。此外，将用于此目的的LDPC码的设计和表征的地址。
2011-10-31 cs.CR cs.IT math.IT
An Authentication Scheme for Subspace Codes over Network Based on Linear Codes
网络编码具有最大限度地利用网络资源的优点，在未来的网络通信中具有很大的应用前景。然而，网络编码的特性也使得污染攻击更加严重。本文给出了一个基于线性码$C$的网络编码无条件安全认证方案。Safavi-Naini和Wang给出了多个接收者和多个消息的认证码。我们注意到Safavi-Naini和Wang的方案本质上是用Reed-Solomon码构造的。并对它们的构造作了一些修改，使之能用于线性网络上的子空间码的认证。同时，我们推广了线性码的构造。将Shamir的秘密共享方案推广到线性码上具有与将Shamir的秘密共享方案推广到基于线性码的线性秘密共享方案相似的优点。这种推广的一个优点是，对于一个固定的消息空间，我们的计划允许任意多个接收器来检查自己的消息的完整性，而与里德-所罗门码的计划有一个限制验证接收器的数量。另一个优点是我们在推广方案中引入了访问结构。Massey用第一分量为1的二元码中的最小码字来刻画线性秘密共享方案的访问结构。我们稍微修改了最小码字的定义。令$C$是$[V,k]$线性码。对于任何坐标$i\in \{1,2,\cdots,V\}$，如果码字$\vec{c}$在第$i$个坐标处具有分量1，并且不存在第$i$个分量为1的其它码字，并且支持严格包含在$\vec{c}$的支持中，则$C$中的码字$\vec{c}$被称为关于$i$的最小值。然后，我们的认证方案中接收方$R_…
2013-03-05 cs.CR cs.IT math.IT
Hybrid Coding: An Interface for Joint Source-Channel Coding and Network Communication
在多址信道上传输相关信源的背景下，提出了一种信源-信道编码联合编码的新方法。类似于分离架构，在该方法中的联合信源-信道编码系统架构是模块化的，由此信源编码和信道解码操作被解耦。然而，与分离架构不同，相同的码字用于信源编码和信道编码两者，这允许所得到的混合编码方案实现最佳已知的联合信源-信道编码方案的性能。文中还讨论了该结构在中继通信中的应用。
2013-06-03 cs.IT math.IT
A randomized covering-packing duality between source-coding and channel-coding
通过考虑对具有一定失真水平的信源进行编码的信源编码问题和通过考虑在一定失真水平内传送信源的信道，将讨论信源和信道编码之间的随机覆盖-包装对偶性。将简要讨论用于具有保真度标准的通信的源信道分离的操作视图。
2015-05-22 cs.IT math.IT
Secret-Key Agreement Using Physical Identifiers for Degraded and Less Noisy Authentication Channels
本文针对基于物理标识的密钥协商协议，证明在退化和低噪声认证信道下仅需一个辅助随机变量即可表达容量区域，并给出二进制与高斯源的闭式解及数值分析。
2025-03-11 cs.CR cs.IT math.IT
On Authentication against a Myopic Adversary using Stochastic Codes
本文研究离散任意变化信道上的认证通信，证明容量具有二分性，并给出在信道随机退化时容量为正的充分条件，通过联系独立认证问题实现。
2023-05-12 cs.IT math.IT
Information Spectrum Approach to Second-Order Coding Rate in Channel Coding
针对一般信道序列，讨论了信道编码的二阶码率。利用信息谱方法，得到了具有恒定误差约束$ε$的最优二阶传输速率。我们将这一结果应用到离散无记忆的情况下，离散无记忆的情况下，成本约束，添加剂马尔可夫的情况下，高斯信道的情况下，能量约束。我们还澄清，Gallager界不给二阶编码速率的最佳评价。
2008-08-22 cs.IT math.IT
Analogy and duality between random channel coding and lossy source coding
这里，我们以统一的方式（使用“R（P，Q，D）”）写出信道编码和有损信源编码中的随机编码指数。我们推导出它们的显式形式，并表明，对于一个给定的随机码本分布Q，信道解码错误指数可以被看作是一个编码成功指数在有损信源编码，和信道正确解码指数可以被看作是一个编码失败指数在有损信源编码。然后，我们将通道指数扩展到任意D，对于D > 0，对应于擦除解码，对于D < 0，对应于列表解码。为了比较，我们也得到确切的随机编码指数为福尼的最佳权衡解码器。
2017-10-29 cs.IT math.IT
Artificial-Noise-Aided Physical Layer Phase Challenge-Response Authentication for Practical OFDM Transmission
最近，我们已经开发了一个物理层相位响应认证方案（PHY-PCRAS）的独立多载波传输。在本文中，我们提出了一种新的人工噪声辅助的物理PCRAS（ANA-PHY-PCRAS）的实际正交频分复用（OFDM）传输，其中Tikhonov分布的人工噪声被引入到干扰相位调制的密钥抵抗潜在的密钥恢复攻击时，两个合法用户之间的静态信道不幸地遇到。然后，我们解决各种实际问题的ANA-PHY-PCRAS OFDM传输，包括子信道之间的相关性，不完美的载波和定时恢复。其中，我们表明，采样偏移的影响是非常显着的，在频域中的搜索过程中，应纳入验证。在实际的OFDM传输中，不相关子信道的数量通常是不够的。因此，我们采用了时间分离的方法来分配足够的子信道和修改的ANA-PHY-PCRAS提出，以减轻在遥远的分离时隙的信道相位的不连续性。最后，关键的模棱两可的最坏的情况下得出的。我们得出结论，增强的安全性ANA-PHY-PCRAS来自无线信道的不确定性和引入的人工噪声，相比，传统的挑战-响应认证方案在上层实现。
2016-02-17 cs.IT math.IT
On the Achievable Error Region of Physical Layer Authentication Techniques over Rayleigh Fading Channels
对于一个物理层的消息认证过程的基础上获得的信道估计从接收到的消息的比较，我们专注于类型I/II错误概率区域的外边界。信道估计被建模为多变量高斯向量，我们假设攻击者只有一些边信息的信道估计，他不知道直接。我们推导出的攻击策略，提供了最严格的边界上的错误区域，给定的统计信息的边。这原来是一个零均值，圆对称高斯密度，其相关矩阵可以通过求解约束优化问题。我们提出一个迭代算法来求解它：从松弛问题的封闭解出发，通过投影得到一个初始可行解，然后通过迭代过程来寻找问题的不动点解.数值结果表明，对于感兴趣的情况下，迭代方法收敛，摄动分析表明，找到的解决方案是一个局部极小值。
2014-04-18 cs.CR cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding for the Transmission of Correlated Sources over Two-Way Channels
提出了一种基于数模混合编码的联合信源-信道编码（JSCC）方案，用于相关信源在离散无记忆双向信道（DM-TWC）中的传输。该方案利用信源之间的相关性产生信道输入，从而使用户能够协调其传输，以对抗信道噪声。该混合方案还包括现有的编码方法，例如用于双向有损传输的速率一分离的源信道编码和未编码方案，以及用于（几乎）无损传输的相关性保持编码方案。此外，我们推导出失真的源通道系统使用基因辅助参数的外界。对于一类相关信源和容量域不能通过交互式自适应编码扩大的DM-TWC，建立了完整的JSSC定理。给出了证明定理的例子。
2020-08-12 cs.IT math.IT
Polar Coding for Parallel Gaussian Channel
在本文中，我们提出了一个极化编码方案的并行高斯信道。编码器知道并行通道的总速率，但不知道任何通道的速率。利用Polar码的嵌套特性，设计了一种实现和速率的编解码方案。
2017-05-20 cs.IT math.IT
Polar Coding for Fading Channels: Binary and Exponential Channel Cases
本文提出了一种适用于衰落信道的极化编码方案，主要针对衰落二进制对称和加性指数噪声信道。针对衰落二进制对称信道，提出了一种分层编码方案，在信道使用和衰落块上都采用极化编码。接收机使用其信道状态信息（CSI）来区分状态，从而在潜在的衰落信道上构建覆盖擦除信道。通过使用该方案，在发送端没有CSI的情况下，实现了衰落二进制对称信道的容量。注意，具有BPSK调制和解调的衰落AWGN信道对应于衰落二进制对称信道，该结果覆盖相当大的实际相关信道设置集合。对于衰落加性指数噪声信道，结合极化码使用扩展编码。扩展编码将连续值信道变换为多个（独立的）离散值信道。对于扩展后的每个级别，使用先前针对衰落二进制对称信道描述的方法。理论分析和数值计算结果表明，该编码方案的容量接近在高信噪比制度。总的来说，以这种（分层）方式利用极化码使得能够在发射机处进行没有CSI的编码，同时以低复杂度接近容量。
2014-08-15 cs.IT math.IT
On the Separation of Lossy Source-Network Coding and Channel Coding in Wireline Networks
本文证明了在有噪声、离散、无记忆信道的网络中信源-网络编码与信道编码的分离。我们表明，在提供一个家庭的依赖源在这样一个网络中的可实现的失真矩阵的集合等于一组可实现的失真矩阵提供相同的源在一个不同的网络，这是通过替换每个通道由一个无噪声的，点对点的比特管道相应的容量。因此，通过在每个链路上应用独立的信道编码而使链路几乎无损地跨链路应用源网络编码的代码在整个网络上渐进地实现最佳性能。
2010-05-02 cs.IT math.IT
Private Authentication with Physical Identifiers Through Broadcast Channel Measurements
一个基本模型的生物特征或物理标识符的密钥协议扩展到包括通过一般的广播信道（BC）的隐藏源的测量。强保密性，最大的密钥速率，最小的隐私泄漏和数据库存储率的内界。内界被证明是紧的物理退化和噪声较小的BC。
2020-03-04 cs.CR cs.IT cs.MM
Distributed Joint Source-Channel Coding for Functions over a Multiple Access Channel
在本文中，我们提供了相关数据的功能在多址信道（MAC）的有损传输的充分条件。所得的条件可作为Yamamoto结果的推广.我们还获得了有效的联合信源-信道编码方案，用于传输离散和连续字母表信源以恢复函数值。关键词：联合信源-信道编码，图着色，Lipschitz函数，相关信源.
2009-08-09 cs.IT math.IT
Abelian Group Codes for Source Coding and Channel Coding
本文研究了任意离散（有限字母表）无记忆信源的有损信源编码问题以及任意离散（有限字母表）无记忆信道的信道编码问题的阿贝尔群码的渐近性能。对于信源编码问题，我们推导出一个可实现的率失真函数，其特征在于在一个单字母的信息理论的形式使用阿贝尔群码的合奏。当底层群是场时，它简化为对称率失真函数。同样，对于信道编码问题，我们发现了一个可实现的速率，其特征在于在一个单字母的信息理论的形式使用组码。当底层组是字段时，这简化为通道的对称容量。我们计算率失真函数和可实现的速率为几个例子的来源和渠道。由于所考虑的源和通道的非对称性，我们的分析使用了信息论和群论工具的协同作用。
2013-05-07 cs.IT math.IT
Hybrid Coding for Gaussian Broadcast Channels with Gaussian Sources
本文考虑了一个退化的高斯广播信道，高斯源进行通信。当信源独立时，本文证明了混合编码与信源和信道编码分离时的最佳失真区域相同。它还表明，未编码的传输不是最佳的这种设置。对于相关信源，在一定信噪比阈值下，混合编码策略比分离信源-信道编码具有更好的失真区域。因此，对于具有相关高斯源的高斯广播信道，混合编码是一个很好的选择。
2009-06-15 cs.IT math.IT
Channel Coding: The Road to Channel Capacity
从Shannon的著名的信道编码定理出发，追溯了信道编码从汉明码到容量逼近码的发展历程。我们专注于贡献，导致最显着的改进性能与实际应用的复杂性，特别是在加性高斯白噪声（AWGN）信道。我们讨论了代数分组码，以及为什么它们没有被证明是达到香农极限的方法。我们跟踪今天的容量接近码的前身：卷积码，级联码，和其他概率编码方案。最后，我们概述了这些代码的一些实际应用。
2006-11-22 cs.IT math.IT
Separation of source-network coding and channel coding in wireline networks
本文证明了有线网络中信源网络编码与信道编码的分离。对于这项工作的目的，有线网络是任何网络的独立的，无记忆的，点对点的，有限字母表的信道用于传输相关的来源，无论是losslance或受到失真约束。在推导这一结果时，我们还证明了在具有相关源的一般无记忆网络中，无损和零失真重建是等价的，只要每个源的条件熵给定其他源是非零的。此外，我们将分离结果扩展到连续字母表，点对点信道，如加性高斯白噪声（AWGN）信道的情况。
2012-12-18 cs.IT math.IT
Joint Channel Coding and Cooperative Network Coding on PSK Constellations in Wireless Networks
本文研究了RS（Reed-Solomon）信道编码联合纠错和协作网络编码在非二进制相移键控（PSK）调制信号中的应用。中继器在应用网络编码（NC）之前，首先通过使用比特级异或（XOR）操作来解码每个在时隙中从所有源接收的RS信道编码消息。然后，根据网络配置，在将网络编码的结果消息传输到下一个中继站或目的地之前，对网络编码的结果消息进行信道编码。与中继器不执行信道编码/解码的情况相比，该情形示出了优越的性能。对于不同阶数的PSK调制和不同的无线配置，仿真结果表明，从符号出错率（SER）与信噪比（SNR）的使用RS信道编码的改善。
2019-02-05 cs.IT math.IT
Multi-Class Source-Channel Coding
本文研究了一种几乎无损的信源-信道编码方案，该方案将信源信息分配到不同的类中，并使用依赖于类索引的信道码进行编码。通过随机编码误差指数分析了码的性能，并利用现有的信源和信道码对低复杂度实现进行了仿真验证。虽然每个类代码可以被看作是源代码和信道代码的级联，但是当类的数量增加时，总体性能在单独的源-信道编码的性能上有所改善，并且接近联合源-信道编码的性能。
2016-07-26 cs.IT math.IT
Expansion Coding for Channel and Source Coding
提出了一种通用的编码扩展方法，该方法可以将模拟信道编码和压缩模拟源的高度非平凡问题简化为一组更简单的子问题，即离散信道编码和压缩离散源。更具体地说，本文的重点是加性指数噪声（AEN）信道，和有损压缩的指数源。利用这些通道（源）的基本可分解属性，建议的扩展方法允许映射这些问题的编码在并行通道（分别，源），其中每个级别被建模为一个独立的编码问题在离散字母表。扩展后的优化问题的任何可行解对应于原始问题的可实现方案。利用这种映射，即使是最佳的解决方案是难以表征的情况下，它示出的扩展编码方案仍然表现良好，适当的参数选择。更具体地说，理论分析和数值结果表明，扩展编码实现了AEN信道的容量在高信噪比制度。对于有损压缩，在低失真区，扩展编码可达到的率失真对接近香农极限。值得注意的是，通过使用最初为离散字母表设计的具有低编码和解码复杂度的容量实现码，例如极化码，所提出的扩展编码方案允许设计低复杂度的模拟信道和源代码。
2015-05-20 cs.IT math.IT
Channel Coding and Lossy Source Coding Using a Constrained Random Number Generator
引入了用于信道编码和有损信源编码的随机编码器，其速率接近基本极限，其中唯一的限制是有损信源编码的信道输入字母表和再现字母表是有限的。随机数，满足一个条件所规定的功能和它的值，用于构建随机编码器。定理的证明是基于函数系综的散列性质，其中的结果被扩展到一般的信道/源和替代公式引入信道容量和率失真区域。由于稀疏矩阵的集合具有散列属性，因此我们可以通过使用稀疏矩阵来构造代码，其中通过假设信道/源是无记忆的，可以使用和积算法来进行编码和解码。
2013-02-05 cs.IT math.IT
Random Access and Source-Channel Coding Error Exponents for Multiple Access Channels
在两个时隙的情况下，给出了一种新的带冲突检测的通用随机接入编解码方案。在信源独立的情况下，给出了多址信道联合信源-信道编码的误差指数。该指数在一个修改后的模型中得到了改进，该模型允许两个节点之间的无差错0速率通信。
2013-09-18 cs.IT math.IT
Adaptive Coding for Two-Way Lossy Source-Channel Communication
提出了一种自适应联合信源-信道编码（JSCC）方案，用于在失真受限的离散无记忆双向信道上传输相关信源。所提出的JSCC方案利用先前发送和接收的信道信号以及源的相关性来促进终端之间的协调。它表明，自适应方案严格包含先前的有损编码方法的双向同时传输，并产生一个新的自适应分离的源信道编码的结果。最后给出了两个例子来说明该方案的优越性。
2020-08-12 cs.IT math.IT
Source and Channel Coding for Correlated Sources Over Multiuser Channels
考虑了多用户信道上的信源和信道编码，其中接收机可以访问相关的信源侧信息。对于几种多用户信道模型，得到了信源和信道码最佳分离的充分必要条件。特别是，多址接入信道，复合多址接入信道，干扰信道和相关的源和相关的接收机侧信息的双向信道被认为是，和分离的最优性被证明为某些源和侧信息结构。有趣的是，为这些模型识别的最佳分离信源和信道码不一定是用于基本信源编码或信道编码问题的最佳码。换句话说，虽然信源和信道码的分离是最优的，但是这些最优码的性质受到联合设计准则的影响。
2009-07-09 cs.IT math.IT
Random Gilbert-Varshamov Codes for Joint Source-Channel Coding
University of Cambridge（剑桥大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
本文提出随机吉尔伯特-瓦尔沙莫夫码用于联合源-信道编码，证明其能达到随机编码和删减误差指数的最大值。
2026-01-21 cs.IT math.IT
Challenges and some new directions in channel coding
综述了信道编码的三个研究领域：空间耦合低密度奇偶校验（LDPC）码、非二进制LDPC码和极化码，并介绍了各个领域的最新进展。
2015-04-15 cs.IT math.IT
Tradeoff Between Source and Channel Coding for Erasure Channels
在本文中，我们研究的最佳折衷之间的信源和信道编码的信道位或包擦除。计算最佳信道编码速率的上界和下界，以实现最小的端到端失真。边界计算的基础上的组合的球包装，直线和删除的误差指数，也高速率矢量量化理论。通过建模的数据包擦除信道的等效位擦除信道，我们得到的数据包大小上的失真的指定限制的界限。
2005-06-10 cs.IT math.IT
A note on some inequalities used in channel polarization and polar coding
我们给出了一个统一的处理一些不等式中使用的通道极化定理的证明，涉及一个二进制输入离散无记忆通道。
2016-07-01 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
Polar Coding for Fading Channels
提出了一种适用于衰落信道的极化码方案。更具体地说，重点是高斯衰落信道与BPSK调制技术，其中等效信道可以建模为一个二进制对称信道与不同的交叉概率。针对可变信道状态，提出了一种分层利用极化码的编码方案。特别地，通过观察不同衰落块上的不同二进制对称信道的极化，对应于不同极化的每个信道使用被建模为二进制擦除信道，使得极化码可以被采用以在块上编码。结果表明，所提出的编码方案，没有瞬时信道状态信息在发送端，实现了相应的衰落二进制对称信道的容量，这是从底层的衰落AWGN信道通过调制方案构造。
2013-04-13 cs.IT math.IT
Joint source-channel with side information coding error exponents
本文研究了带译码器边信息的信源-信道编码联合差错指数的上界和下界。本文的结果是Csiszar经典文献[5]的非平凡推广。与[5]中的联合信源-信道编码结果不同，即使信道编码误差指数已知，下界和上界是否等价也不明显。对于一类信道，包括对称信道，我们应用博弈论的结果，建立一个鞍点的存在，从而证明了下界和上界是相同的，如果信道编码误差指数是已知的。更有趣的是，我们表明，在这种情况下，编码器边信息不增加的错误指数。
2009-01-23 cs.IT math.IT
Joint Cache-Channel Coding over Erasure Broadcast Channels
我们考虑一个高速缓存辅助通信系统中，一个发射机与许多接收机通过擦除广播信道进行通信。该系统作为一个基本模型，用于在高网络拥塞期间传送点播内容，其中一些内容可以预先放置在接收器附近的本地缓存中。我们制定的高速缓存辅助通信的问题作为一个联合高速缓存-信道编码的问题，并提出了一些信息理论的可靠的通信速率和高速缓存大小之间的权衡。我们表明，如果接收机经历不同的信道质量，然后使用不等的缓存大小和联合缓存信道编码提高系统效率。
2015-05-05 cs.IT math.IT
Hybrid Digital-Analog Codes for Source-Channel Broadcast of Gaussian Sources over Gaussian Channels
研究了在均方误差失真准则下，并行高斯信源在加性高斯白噪声广播信道上的广播问题。提出了一种数模混合编码策略，将信源编码与边信息、信道编码与边信息、分层信源编码和叠加广播信道编码相结合。当专门广播一个白高斯源的加性白高斯噪声广播信道的带宽不匹配，这已经是几个以前的调查的主题的开放性问题，这种编码方案严格改进的最先进的。
2011-01-27 cs.IT math.IT
Two-Class Joint Source-Channel Coding: Expurgated Exponents with i.i.d. Distributions
University of Cambridge（剑桥大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
本文提出了一种双类划分方法，用于在独立同分布分布下提高联合源信道编码的净化指数性能。
2026-01-21 cs.IT math.IT
Random Coding Bound for the Reliability Function in Quantum Channel: General Case
我们完成了猜想的证明，使得在任意信号态的情况下，量子信道中可靠性函数的随机编码界的推导得以完成
2012-01-11 cs.IT math.IT
Capacity and Random-Coding Exponents for Channel Coding with Side Information
对一类广义的Gel'fand-Pinsker编码问题导出了容量公式和随机编码指数。这些指数产生渐近上界的可实现的错误的对数概率。在我们的模型中，信息是可靠地传输通过噪声信道有限的输入和输出字母和随机状态序列，和信道是由一个假设的对手选择。关于状态序列的部分信息可用于编码器、对手和解码器。发射机的设计受到成本约束。考虑两类信道：1）复合离散无记忆信道（CDMC），和2）具有任意记忆的信道，受到附加成本约束，或者更一般地受到给定输入的信道输出的条件类型的硬约束。这两个问题密切相关。随机编码指数使用堆叠分箱方案和最大惩罚互信息解码器来实现，该最大惩罚互信息解码器可以被认为是经验广义最大后验解码器。对于具有任意记忆的信道，随机编码指数大于其CDMC对应物。这项研究的应用包括水印，数据隐藏，通信中存在的部分已知的伪造者，和问题，如广播信道，所有这些都涉及的基本思想的装箱。
2006-12-28 cs.IT math.IT
Expansion coding: Achieving the capacity of an AEN channel
提出了一种在扩展上编码的一般方法，它允许将在连续信道上编码的高度非平凡问题简化为更简单的离散问题。更具体地说，重点是加性指数噪声（AEN）信道，其中（二进制）扩展的（指数）噪声随机变量被认为是。证明了展开式中的每个随机变量都对应于独立的Bernoulli随机变量。因此，（底层信道的）扩展级别中的每一个对应于二进制对称信道（BSC），并且编码问题被简化为在满足信道输入约束的同时在这些并行信道上进行编码。该优化公式被表述为可实现的速率结果，对于该结果，示出了输入分布的特定选择以实现任意接近于高SNR状态中的信道容量的速率。值得注意的是，该方案允许使用最初为BSC设计的代码，用于AEN信道的低复杂度容量实现代码。扩展到不同的信道模型和其他编码问题的应用进行了讨论。
2012-02-08 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding for Broadcast Channel with Cooperating Receivers
众所周知，与点到点信道相反，分离的信源和信道编码通常对于在多用户信道上发送相关信源不是最佳的。在一些工作中，联合信源-信道编码已经被研究用于某些特定的多用户信道;即，多址接入信道（MAC）和广播信道（BC）。在本文中，我们得到了一个充分条件，传输任意相关的源在一个离散的无记忆BC与合作的接收器，其中接收器被允许通过一对噪声的合作链路交换消息。可以看出，我们的结果是以前的一般形式，并包括他们作为其特殊情况。
2015-08-17 cs.IT math.IT
Composable, Unconditionally Secure Message Authentication without any Secret Key
我们考虑一种设置，其中从Alice到Bob的信道比从Eve到Bob的信道噪声更小。我们发现，存在编码和解码，同时完成纠错和认证，也就是说，鲍勃是能够正确解码来自爱丽丝的消息，并拒绝来自夏娃的消息具有很高的概率。该系统不需要在Alice和Bob之间共享任何秘密密钥，提供了信息论安全性，并且可以在任意上下文中安全地与其他协议组合。
2018-04-05 cs.CR cs.IT math.IT
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
Two-Way Source-Channel Coding
提出了一种自适应有损联合信源-信道编码（JSCC）方案，用于在两端离散无记忆双向信道（DM-TWC）上发送相关信源。其主要思想是通过自适应编码机制耦合终端的独立操作，该机制可以减轻由同时信道传输引起的交叉干扰，并同时利用信源的相关性来减少端到端重构失真。我们的自适应JSCC方案不仅包含现有的有损编码方法的双向同时通信，但也提高了它们的性能。此外，我们推导出我们的双向有损传输问题的外边界，并建立在一些特殊的设置完整的JSCC定理。在这些特殊情况下，一种非自适应的分离信源-信道编码（SSCC）方案获得了最佳性能，从而简化了信源-信道通信系统的设计。
2020-06-26 cs.IT math.IT
