级联非线性噪声信道容量的上界

任何正反馈率都能增加严格低噪声广播信道的容量

Any Positive Feedback Rate Increases the Capacity of Strictly Less-Noisy Broadcast Channels

我们提出了两种编码方案的离散无记忆广播信道（DMBC）的速率限制的反馈，只有一个接收机。对于任何正反馈率和严格的低噪声DMBC类，我们的计划严格提高了无反馈容量区域。

通过半双工约束的确定性中继级联的位

Bits Through Deterministic Relay Cascades with Half-Duplex Constraint

考虑中继级联，即其中源节点、汇聚节点和一定数量的中间源/中继节点布置在线路上并且其中相邻节点对通过无差错（q+1）元管道连接的网络。假设源和中继的子集希望在级联中的每个中继是半双工约束的条件下向宿传送独立的信息。开发了一种编码方案，该编码方案通过中继器的发送和接收时隙的信息相关分配来传输信息。编码方案需要通过共享时钟在符号级上进行同步。编码策略实现了单个源的容量。提供了各种长度的级联的容量的数值，并且容量明显高于用预定的分时方法可实现的速率。如果级联包括一个源和一定数量的中继与自己的信息，该策略达到割集界时，中继源的速率低于一定的阈值。对于由无限多个半双工约束中继和单个源组成的级联，我们推导出了一个显式的容量表达式。值得注意的是，q=1时的容量（以比特/使用为单位）等于黄金比例的对数，q=2时的容量为1比特/使用。

Quickest Inference of Network Cascades with Noisy Information

We study the problem of estimating the source of a network cascade given a time series of noisy information about the spread. Initially, there is a single vertex affected by the cascade (the source) and the cascade spreads in discrete time steps across the network. The cascade evolution is hidden, but one can observe a time series of noisy signals from each vertex. The time series of a vertex is assumed to be a sequence of i.i.d. samples from a pre-change distribution $Q_0$ before the cascade affects the vertex, and the time series is a sequence of i.i.d. samples from a post-change distributio…

低噪声认知干扰信道的容量

The Capacity of Less Noisy Cognitive Interference Channels

具有两对发射机-接收机的认知干扰信道（CIC）的基本限制已经被探索了几年。本文研究了离散无记忆认知干扰信道（DM-CIC），在该信道中，认知发射机非因果地知道主发射机的消息。这个信道的容量一般不知道;它只在某些特殊情况下是已知的。受低噪声广播信道（BC）概念的启发，本文提出了低噪声认知干扰信道的概念。与BC不同，由于认知信道的固有不对称性，两个不同的低噪声信道是可区分的;这些被称为初级低噪声信道和认知低噪声信道。我们推导出后一种情况下的容量区域，通过引入内部和外部的DM-CIC的能力的界限，并表明这些界限相吻合的认知少噪声信道。在建立容量域的基础上，证明了叠加编码是最优的编码技术。

带噪声反馈信道的信息流和容量

The Information Flow and Capacity of Channels with Noisy Feedback

在本文中，我们考虑了一些长期存在的问题，在通信系统中访问噪声反馈。我们引入了一个新的概念，剩余有向信息，以捕获有效的信息流（即互信息之间的消息和信道输出）在前向信道。根据这个新的概念，我们调查离散无记忆信道（DMC）与噪声反馈，并证明了噪声反馈能力是无法实现的，通过使用任何典型的闭环编码器（非平凡的反馈信息产生信道输入）。然后，我们表明，剩余的有向信息可以用来表征信道的容量与噪声反馈。最后，我们提供了有噪反馈能力的可计算界限，其特征在于因果条件定向信息。

编码器非对称有噪状态信息的无记忆有限状态多址信道容量研究

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。

矢量高斯干扰信道的噪声-干扰和速率容量

Noisy-Interference Sum-Rate Capacity for Vector Gaussian Interference Channels

在矢量高斯干扰信道中，将干扰视为噪声，得到了信道达到和速率容量的新的充分条件，推广了已有的结果。得到了多输入单输出和单输入多输出情形下的更简洁的条件。

On The Capacity Of Noisy Computations

This paper presents an analysis of the concept of capacity for noisy com- putations, i.e. functions implemented by unreliable or random devices. An information theoretic model of noisy computation of a perfect function f (measurable function between sequence spaces) thanks to an unreliable device (random channel) F is given: a noisy computation is a product fxF of channels. A model of reliable computation based on input encoding and output decoding is also proposed. These models extend those of noisy communication channel and of reliable communication through a noisy channel. The capacity of a…

带噪声反馈高斯信道容量的上界

Upper Bound on the Capacity of Gaussian Channels with Noisy Feedback

我们考虑一个加性高斯信道加性高斯噪声反馈。我们得到了n-块容量的上界（由Cover [1]定义）。它表明，这个上界可以通过求解凸优化问题。高斯噪声过程的平稳性假设，我们刻画的极限的n块上限，并证明了这个极限是上界的噪声反馈（香农）容量。

噪声信道零错误容量的可计算性

Computability of the Zero-Error Capacity of Noisy Channels

本文证明噪声信道零错误容量既非 Banach-Mazur 可计算也非 Borel-Turing 可计算，并揭示其与图 Shannon 容量及 Ahlswede 刻画在半可判定性问题上的等价性。

Capacity Results for the Noisy Shuffling Channel

Motivated by DNA-based storage, we study the noisy shuffling channel, which can be seen as the concatenation of a standard noisy channel (such as the BSC) and a shuffling channel, which breaks the data block into small pieces and shuffles them. This channel models a DNA storage system, by capturing two of its key aspects: (1) the data is written onto many short DNA molecules that are stored in an unordered way and (2) the molecules are corrupted by noise at synthesis, sequencing, and during storage. For the BSC-shuffling channel we characterize the capacity exactly (for a large set of paramete…

实现容量的噪声插入信道编码

Capacity-Achieving Codes for Noisy Insertion Channels

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。

高斯干扰信道的新外界与噪声-干扰和速率容量

A New Outer Bound and the Noisy-Interference Sum-Rate Capacity for Gaussian Interference Channels

提出了高斯干扰信道容量域的一个新的外界。该界结合并改进了现有的基因辅助方法，并给出了本文定义的噪声干扰的总速率容量。具体地说，它表明，如果信道系数和功率约束满足一个简单的条件，那么在每个接收机的单用户检测是速率和最优的，即，将干扰视为噪声不会导致性能损失。这是第一个具体的（有限的信号噪声比）容量的高斯干扰信道的弱到中等干扰的结果。此外，对于某些混合（弱和强）干扰的情况下，新的外部边界给出了容量区域的角点。

高斯广播信道的噪声反馈容量

On the Noisy Feedback Capacity of Gaussian Broadcast Channels

众所周知，一般来说，反馈可以扩大高斯广播信道的容量区域。这已经被证明，即使反馈是嘈杂的（或部分但完美的），只有从一个接收器。已知的反馈不扩大容量区域的唯一情况是当信道物理退化时（El Gamal 1978，1981）。在本文中，我们表明，对于一类两个用户的高斯广播信道（不一定是物理退化），被动反馈较强的用户的信号在高斯噪声损坏的链路不扩大容量区域，如果反馈噪声的方差是高于一定的阈值。

Dual Capacity Upper Bounds for Noisy Runlength Constrained Channels

Binary-input memoryless channels with a runlength constrained input are considered. Upper bounds to the capacity of such noisy runlength constrained channels are derived using the dual capacity method with Markov test distributions satisfying the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) conditions for the capacity-achieving output distribution. Simplified algebraic characterizations of the bounds are presented for the binary erasure channel (BEC) and the binary symmetric channel (BSC). These upper bounds are very close to achievable rates, and improve upon previously known feedback-based bounds for a large ra…

并行高斯干扰信道的噪声-干扰和速率容量

Noisy-interference Sum-rate Capacity of Parallel Gaussian Interference Channels

并行高斯干扰信道的和速率容量是通过在子信道上独立传输并在每个子信道中将干扰视为噪声来实现的，如果信道系数和功率约束满足一定的条件。该条件要求干扰是弱的，这是通常在例如，数字用户线传输。最优功率分配的特点是使用的和速率容量作为功率约束的函数。

半双工约束下无噪声中继级联的编码策略

Coding Strategies for Noise-Free Relay Cascades with Half-Duplex Constraint

两种类型的无噪声继电器级联进行了研究。源通过级联的半双工约束中继与远端接收器通信的网络，以及不仅源而且单个中继节点都打算向同一目的地传输信息的网络。我们引入两个中继信道模型，捕获半双工约束，并在这些模型的框架内的容量被确定为第一种网络类型。事实证明，容量明显高于直接分时方法可实现的速率。提出了一种容量实现编码策略，该策略根据节点先前接收的数据分配节点的发送和接收时隙。对于第二类网络，从割集界导出了速率区域的上界。此外，截集界在单中继的情况下，给定的源速率超过一定的最小值的可扩展性。

有噪DPC及其在认知信道中的应用

Noisy DPC and Application to a Cognitive Channel

在本文中，我们首先考虑一个信道被两个独立的高斯噪声$S ~ N(0,Q)$和$Z_0 ~ N(0,N_0)$污染。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$0.5log(1+P/(Q(N_1/(Q+N_1))+N_0))$，其中$P$是输入功率约束，而$N_1$是破坏$S$的噪声的功率。然后，我们考虑高斯认知干扰信道（IC），并提出了一个因果噪声脏纸编码（DPC）的战略。我们使用这种噪声DPC策略计算可实现的区域，并在达到速率上界时量化该区域。

有噪声通信链路上线性系统镇定的任意时刻容量的必要性和充分性第一部分：标量系统

The necessity and sufficiency of anytime capacity for stabilization of a linear system over a noisy communication link Part I: scalar systems

我们回顾如何香农的经典概念的能力是不够的，以表征一个嘈杂的通信信道，如果该信道是用来作为一个反馈回路的一部分，以稳定一个不稳定的标量线性系统。虽然经典的能力是不够的，另一种意义上的能力（参数化的可靠性）被称为“随时容量”是必要的一个不稳定的过程的稳定。所需的速率由不稳定系统增益的对数给出，所需的可靠性来自所需的稳定性。这个必要性的结果的一个后果是一个连续的一般化的Schalkwijk/Kailath计划的AWGN信道上的反馈通信。在编码器和解码器之间的足够丰富的信息模式的情况下，足够的随时容量也被证明是足够的存在一个稳定的控制器。这些充分性的结果，然后推广到有噪声的意见，延迟的控制行动的情况下，没有任何显式的观察员和控制器之间的反馈。这两个必要条件和充分条件也被推广到连续时间系统。最后，我们讨论了一个层次的沟通问题的难度，以及如何建立这些结果稳定的问题，坐在该层次结构的评论。

编码器端具有非对称噪声状态信息的多址信道

On the Multiple Access Channel with Asymmetric Noisy State Information at the Encoders

我们认为可靠的多址信道（MAC）的信道是由一个独立的和相同分布的状态过程和编码器和解码器提供不同程度的非对称噪声信道状态信息（CSI）的驱动通信的问题。对于编码器观察因果，非对称噪声CSI和解码器观察完整的CSI的情况下，我们提供了内部和外部边界的容量区域，这是紧的总和速率容量。然后，我们观察到，在马尔可夫假设下，类似的容量结果也保持在接收机观察到噪声CSI的情况下。此外，当编码器处的CSI是解码器处的CSI的非对称确定性函数并且编码器具有非因果噪声CSI（其因果版本最近在\cite{como-yuksel}中得到解决）时，我们为容量区域提供单字母表征。当编码器观察非对称噪声CSI与非对称延迟和解码器观察完整的CSI，我们提供了一个单一的字母表征的容量区域。最后，我们考虑一个合作的情况下，共同和私人的消息，在编码器和完整的CSI在解码器的非对称噪声CSI。我们提供了一个单一的字母表达式的容量区域，这样的通道。对于协作场景，我们还注意到，一旦公共消息编码器不能访问CSI，则在任何噪声设置中，覆盖在解码器处没有CSI或有噪声CSI的情况，可以获得容量区域的单个字母表征。这些结果中的主要组成部分是逆编码方法的一般化，该逆编码方法最近在[1]中针对在编码器处具有非对称量化CSI的MAC引入，并且在本文中被相当大地扩展并适于有噪声的CSI设置。

Inner Bound for the Capacity Region of Noisy Channels with an Authentication Requirement

The rate regions of many variations of the standard and wire-tap channels have been thoroughly explored. Secrecy capacity characterizes the loss of rate required to ensure that the adversary gains no information about the transmissions. Authentication does not have a standard metric, despite being an important counterpart to secrecy. While some results have taken an information-theoretic approach to the problem of authentication coding, the full rate region and accompanying trade-offs have yet to be characterized. In this paper, we provide an inner bound of achievable rates with an average aut…

On the Capacity Enlargement of Gaussian Broadcast Channels with Passive Noisy Feedback

It is well known that the capacity region of an average transmit power constrained Gaussian Broadcast Channel (GBC) with independent noise realizations at the receivers is enlarged by the presence of causal noiseless feedback. Capacity region enlargement is also known to be possible by using only passive noisy feedback, when the GBC has identical noise variances at the receivers. The last fact remains true even when the feedback noise variance is very high, and available only from one of the receivers. While such capacity enlargements are feasible for several other feedback models in the Gauss…

关于噪声频率基通道容量的研究

On the Capacity of Noisy Frequency-based Channels

本文研究了噪声频率基通道的容量，通过分析识别噪声的影响，提出了信道容量的反向界限和可实现界限，并应用于DNA存储中的位数损失量化。

On the Commitment Capacity of Unfair Noisy Channels

Noisy channels are a valuable resource from a cryptographic point of view. They can be used for exchanging secret-keys as well as realizing other cryptographic primitives such as commitment and oblivious transfer. To be really useful, noisy channels have to be consider in the scenario where a cheating party has some degree of control over the channel characteristics. Damgård et al. (EUROCRYPT 1999) proposed a more realistic model where such level of control is permitted to an adversary, the so called unfair noisy channels, and proved that they can be used to obtain commitment and oblivious tra…

Approximate Capacity of the Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback

In this paper, an achievability region and a converse region for the two-user Gaussian interference channel with noisy channel-output feedback (G-IC-NOF) are presented. The achievability region is obtained using a random coding argument and three well-known techniques: rate splitting, superposition coding and backward decoding. The converse region is obtained using some of the existing perfect-output feedback outer-bounds as well as a set of new outer-bounds that are obtained by using genie-aided models of the original G-IC-NOF. Finally, it is shown that the achievability region and the conver…

Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel

In this technical report, the capacity region of the two-user linear deterministic (LD) interference channel with noisy output feedback (IC-NOF) is fully characterized. This result allows the identification of several asymmetric scenarios in which implementing channel-output feedback in only one of the transmitter-receiver pairs is as beneficial as implementing it in both links, in terms of achievable individual rate and sum-rate improvements w.r.t. the case without feedback. In other scenarios, the use of channel-output feedback in any of the transmitter-receiver pairs benefits only one of th…

带边信息的特殊三接收机广播信道的容量界和容量域

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。

关于发送端和接收端带边信息的容量等效问题

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。

The Feedback Capacity of Noisy Output is the STate (NOST) Channels

We consider finite-state channels (FSCs) where the channel state is stochastically dependent on the previous channel output. We refer to these as Noisy Output is the STate (NOST) channels. We derive the feedback capacity of NOST channels in two scenarios: with and without causal state information (CSI) available at the encoder. If CSI is unavailable, the feedback capacity is $C_{\text{FB}}= \max_{P(x|y')} I(X;Y|Y')$, while if it is available at the encoder, the feedback capacity is $C_{\text{FB-CSI}}= \max_{P(u|y'),x(u,s')} I(U;Y|Y')$, where $U$ is an auxiliary RV with finite cardinality. In b…

Approximate Capacity of the Two-User Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback

In this research report, an achievability region and a converse region for the two-user Gaussian interference channel with noisy channel-output feedback (G-IC-NOF) are presented. The achievability region is obtained using a random coding argument and three well-known techniques: rate splitting, superposition coding and backward decoding. The converse region is obtained using some of the existing perfect-output feedback outer-bounds as well as a set of new outer-bounds that are obtained by using genie-aided models of the original G-IC-NOF. Finally, it is shown that the achievability region and …

干扰网络中通信的基本限制.第IV部分：具有低噪声接收机序列的网络

Fundamental Limits of Communications in Interference Networks-Part IV: Networks with a Sequence of Less-Noisy Receivers

在我们的多部分论文的第四部分中，识别了具有低噪声接收器序列的干扰网络类，其中连续解码方案实现了和速率容量。首先，两个接收器的网络进行了分析：它表明，我们的多部分论文的第三部分中得出的统一的外边界是满足一定的低噪声条件的网络场景的速率和最优的。然后，考虑了多接收机网络。人们对这些网络的了解要少得多。在分析这种情况的主要困难之一是如何建立有用的能力的外部边界。在本文中，一种新的技术，需要一个连续的应用程序的Csiszar-Korner身份的开发，建立强大的单字母的外边界上的多接收机干扰网络的总速率容量，满足一定的低噪声条件。通过使用这些外边界，一个完整的表征的和速率容量的一般干扰网络的任意大的尺寸与序列的低噪声接收机。这些外边界的一些概括也提出了每个是有效的，以获得确切的总和速率容量为各种情况。

Approximate Capacity Region of the Two-User Gaussian Interference Channel with Noisy Channel-Output Feedback

In this paper, the capacity region of the linear deterministic interference channel with noisy channel-output feedback (LD-IC-NF) is fully characterized. The proof of achievability is based on random coding arguments and rate splitting; block-Markov superposition coding; and backward decoding. The proof of converse reuses some of the existing outer bounds and includes new ones obtained using genie-aided models. Following the insight gained from the analysis of the LD-IC-NF, an achievability region and a converse region for the two-user Gaussian interference channel with noisy channel-output fe…

关于X通道的容量和广义自由度

On the Capacity and Generalized Degrees of Freedom of the X Channel

我们探讨的能力和广义自由度的两个用户的高斯X信道，即2用户干扰信道的泛化，其中有一个独立的消息从每个发射机到每个接收机。本文主要有三个结果。首先，我们描述了确定性X信道模型的对称设置下的总容量。其次，我们描述了广义自由度的高斯X通道下类似的对称模型。第三，我们将先前获得的干扰信道的噪声干扰容量表征扩展到X信道。具体来说，我们表明，与噪声（非常弱）干扰信道相关联的X信道具有相同的总容量的噪声干扰信道。

独立噪声观测大规模聚集的普适性

Universal Behavior in Large-scale Aggregation of Independent Noisy Observations

噪声观测的聚合涉及观测质量和聚合质量之间的困难权衡，观测质量可以通过增加观测的数量来增加，聚合质量如果观测的数量太大则会降低。我们澄清这种行为的一个典型的系统中，任意大量的观察超过系统容量可以聚合使用有损数据压缩。我们证明了集体误差和系统容量之间存在比例关系，并表明大规模有损聚合可以优于无损聚合的观察噪声的临界水平以上。进一步，我们证明了当系统容量趋于无穷大时，通过考虑系统容量的渐近行为，可以得到与系统容量无关的标度和噪声临界值的普遍结果.

Noisy Channel-Output Feedback Capacity of the Linear Deterministic Interference Channel

In this paper, the capacity region of the two-user linear deterministic (LD) interference channel with noisy output feedback (IC-NOF) is fully characterized. This result allows the identification of several asymmetric scenarios in which imple- menting channel-output feedback in only one of the transmitter- receiver pairs is as beneficial as implementing it in both links, in terms of achievable individual rate and sum-rate improvements w.r.t. the case without feedback. In other scenarios, the use of channel-output feedback in any of the transmitter-receiver pairs benefits only one of the two pa…

噪声通信链路上线性系统镇定的任意时刻容量的必要性和充分性，II：向量系统

The necessity and sufficiency of anytime capacity for stabilization of a linear system over a noisy communication link, Part II: vector systems

在第一部分中，我们回顾了香农的经典概念的能力是不足以表征一个嘈杂的通信信道，如果该信道是用来作为一个反馈回路的一部分，以稳定一个不稳定的标量线性系统。虽然经典的容量是不够的，一种意义上的容量（参数化的可靠性）称为“随时容量”是必要的，并在这种情况下，信道评估足够的。所需的速率是开环系统增益的对数，所需的可靠性来自所需的稳定性。即使在有噪声观测的情况下，观测器和控制器之间没有任何显式反馈，也能保持足够的精度。这建立了标量镇定问题和时滞泛反馈通信问题之间的渐近等价性。在第二部分中，建立了矢量状态的推广，并且不稳定本征值的大小起着至关重要的作用。为了处理这类系统，引入了任意时刻速率域的概念。这是通道可以支持的速率区域，同时仍然满足并行消息流的潜在不同的随时可靠性目标。所有的标量结果推广的特征值的特征值的基础上。当没有显式反馈的噪声信道输出时，不稳定系统的固有延迟告诉我们反馈延迟需要什么，同时评估信道的任意时间速率区域。一个涉及二进制擦除通道的例子是用来说明如何区分服务是需要在任何基于分离的控制架构。

两类新的2-接收机广播信道的容量域

Capacity regions of two new classes of 2-receiver broadcast channels

出于一个简单的广播信道，我们概括的概念，噪声较小的接收器和一个更有能力的接收器，一个基本上没有噪声的接收器和一个基本上更有能力的接收器分别。我们建立这些类的容量区域借用现有的技术，以获得某些新的和有趣的类的广播信道的容量区域的表征。我们还建立了新类和现有类之间的关系。

适应性群体测验的能力

The Capacity of Adaptive Group Testing

我们定义的能力组测试问题，并推导出各种嘈杂的模型的能力的界限，等效的嘈杂的通信信道的能力的基础上。对于无噪声自适应组测试，我们证明了一个信息理论的下界，收紧了陈等的界限。这可以结合一个版本的黄氏自适应组测试算法的性能分析，以推断无噪声和擦除组测试模型的能力。

关于具有马尔可夫信源的噪声复制信道

On noisy duplication channels with Markov sources

本文研究噪声复制信道，基于遍历马尔可夫过程证明其 AEP，确立信息稳定性与马尔可夫约束容量，并通过 Monte Carlo 模拟估计两类复制下二元对称信道的容量下界。

带噪声反馈的窃听信道的保密容量

Secrecy Capacity of the Wiretap Channel with Noisy Feedback

在这项工作中，噪声反馈的作用，提高窃听信道的保密能力进行了研究。一个模型被认为是前馈和反馈信号共享相同的噪声信道。更具体地说，一个离散的无记忆模块添加剂信道与全双工的目的节点被认为是第一，它示出了一个明智的使用反馈增加了完美的保密能力的源-目的地信道的能力，在没有窃听器。在可验证性方案中，反馈信号对应于仅对目的地已知的私钥。然后，半双工系统被认为是一种新的反馈技术，总是实现一个积极的完美的保密率（即使当源窃听信道是噪声小于源-目的地信道）的建议。这些结果取决于信道的模加性属性，目的地利用该属性在信道上执行加密而不向源泄露其密钥。

噪声排序容量

Noisy Sorting Capacity

针对固定未知错误概率下的成对比较排序问题，论文定义噪声排序容量，并结合插入排序与 Burnashev–Zigangirov 反馈编码算法给出定长和变长下界及容量上界。

噪声置换信道的容量

Capacity of Noisy Permutation Channels

本文建立了噪声置换信道的容量，证明严格正DMC下最大通信速率为1/2(rank(P_{Z|X})-1)，并给出q元擦除信道、Z信道等情形的容量结果。

An Efficient Algorithm for Capacity-Approaching Noisy Adaptive Group Testing

In this paper, we consider the group testing problem with adaptive test designs and noisy outcomes. We propose a computationally efficient four-stage procedure with components including random binning, identification of bins containing defective items, 1-sparse recovery via channel codes, and a "clean-up" step to correct any errors from the earlier stages. We prove that the asymptotic required number of tests comes very close to the best known information-theoretic achievability bound (which is based on computationally intractable decoding), and approaches a capacity-based converse bound in th…

带同步误差的噪声信道的可调速率

Achievable Rates for Noisy Channels with Synchronization Errors

我们开发了具有同步误差的二进制输入对称输出信道的容量的几个下界，这些信道也遭受其他类型的损害，例如替换、擦除、加性高斯白噪声（AWGN）等。更确切地说，我们表明，如果具有同步误差的信道可以被分解为两个信道的级联，其中只有第一个信道遭受同步误差，而第二个信道是一个在无记忆信道的情况下，可以导出关于仅同步误差信道的容量的原始信道的容量的下限。为了实现这一点，我们推导出一个任意的输入分布的发送和接收序列（原始信道）之间的互信息率的下限，然后将此结果与信道容量。结果适用于没有知识的确切能力实现输入分布。我们的研究结果的一个主要应用是，我们可以采用任何下界推导出的第一个信道（同步误差信道的分解）的容量找到下界（原始）的噪声信道的容量与同步误差。我们将一般的想法应用到几个特定类别的通道，如同步误差通道与擦除和替换，对称的q元输出和AWGN明确，并获得易于计算的界限。我们说明，与我们的方法相比，对于某些类别的信道，与文献中当前可用的界限相比，可以推导出更严格的容量下限，例如，删除/替代信道和删除/AWGN信道（对于特定信噪比（SNR）范围）。

高性能低噪声量子信道的私有容量和量子容量

Private and Quantum Capacities of More Capable and Less Noisy Quantum Channels

介绍了两类新的量子信道，我们称之为更有能力和更少的噪音。更有能力的类由通道组成，使得互补通道对环境的量子容量为零。噪声较小的类由这样的信道组成，使得对环境的补充信道的私有容量为零。对于更有能力的阶层，澄清了私人能力和量子能力是一致的。对于噪声较小的类，澄清了私有容量和量子容量可以用单字母表征。

噪声信道下具有有限图形复杂度的容量实现码

Capacity-Achieving Codes with Bounded Graphical Complexity on Noisy Channels

我们引入了一类新的级联码，其具有外部低密度奇偶校验（LDPC）码和内部低密度生成矩阵（LDGM）码，并证明这些码可以在任何无记忆二进制输入输出对称（MBIOS）信道下实现容量使用具有有限图形复杂度的最大似然（ML）解码，即，在它们的图形表示中每个信息比特的边的数目是有界的。特别是，我们还表明，这些代码可以实现容量的二进制擦除信道（BEC）下的置信传播（BP）解码与有界的解码复杂度每信息位每次迭代的所有擦除概率（0，1）。通过推导和分析这些码的平均重量分布（AWD）和相应的渐近增长率与率-1内LDGM码，我们还表明，这些代码达到Gilbert-Varshamov界的渐近高概率。该结果可以归因于内部速率-1 LDGM码的存在，其被证明有助于消除LDPC码中的高权重码字，同时保持极少量的低权重码字。

几类窃听广播信道的保密容量域

Secrecy Capacity Region of Some Classes of Wiretap Broadcast Channels

这项工作调查的窃听广播信道（WBC）的保密能力与外部窃听源希望通过广播信道（BC），同时保持他们的秘密从窃听者的两个私人消息进行通信。我们推导出一个非平凡的外边界上的保密能力区域的这个通道，在没有安全约束的情况下，减少到最好的已知的外边界的标准BC的能力。内界也推导出以下的行为的最佳已知的内界的BC和窃听信道。这些界限被证明是紧的确定性BC与一般的窃听者，半确定性BC与更嘈杂的窃听者和窃听BC，其中用户表现出他们之间的噪声较小的顺序。最后，通过重写我们的外边界，以包含并行信道的特性，我们还得到了两个逆噪声较小的BC与一个噪声较大的窃听器的产品的保密容量区域。我们说明了我们的研究结果，通过研究安全约束的WBC与二进制擦除（BEC）和二进制对称（BSC）组件的容量的影响。

When is Noisy State Information at the Encoder as Useless as No Information or as Good as Noise-Free State?

For any binary-input channel with perfect state information at the decoder, if the mutual information between the noisy state observation at the encoder and the true channel state is below a positive threshold determined solely by the state distribution, then the capacity is the same as that with no encoder side information. A complementary phenomenon is revealed for the generalized probing capacity. Extensions beyond binary-input channels are developed.

噪声环境下无线Ad Hoc网络的保密传输容量

Secrecy Transmission Capacity in Noisy Wireless Ad Hoc Networks

本文考虑了在嘈杂的无线ad hoc网络中传输机密信息，其中背景噪声和并发发射机的干扰都会影响接收到的信号。对于合法节点和窃听者均服从泊松点过程分布的随机网络，基于物理层安全性，研究了网络的保密传输容量、连接中断概率和保密中断概率。首先考虑固定传输距离的基本模型，建立STC的理论模型。然后，我们将上述结果扩展到一个更现实的随机距离传输模型，即最近的接收器传输。最后，提供了大量的仿真和数值结果，以验证我们的理论结果的效率，并说明如何STC是受噪声，连接和保密中断概率，发射机和窃听密度，和其他系统参数。值得注意的是，我们的研究结果表明，适量的噪声有助于保密传输容量。

有噪广播信道中接收端信息的索引编码

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。

ORBGRAND Is Almost Capacity-Achieving

Decoding via sequentially guessing the error pattern in a received noisy sequence has received attention recently, and ORBGRAND has been proposed as one such decoding algorithm that is capable of utilizing the soft information embedded in the received noisy sequence. An information theoretic study is conducted for ORBGRAND, and it is shown that the achievable rate of ORBGRAND using independent and identically distributed random codebooks almost coincides with the channel capacity, for an additive white Gaussian noise channel under antipodal input. For finite-length codes, improved guessing sch…

一类菱形信道的容量

Capacity of a Class of Diamond Channels

我们研究一类特殊的钻石通道，这是由Schein在2001年推出的。在这个特殊的类中，每个菱形通道由一个发射机、一个噪声中继、一个无噪声中继和一个接收机组成。我们证明了这类钻石通道的能力，提供了一个可实现的计划和一个逆。我们的能力是严格小于割集界。我们的研究结果还表明，在有噪声的中继节点的解码和转发（decode-and-forward，简称decF）和压缩和转发（compress-and-forward，简称CAF）的组合的最优性。这是第一个例子，其中一个组合的反渗透和CAF被证明是能力实现。最后，我们注意到，存在一个对偶之间的钻石信道编码问题和Kaspi-Berger信源编码问题。

一类广播干扰信道的容量和速率域

Capacity and Rate Regions of A Class of Broadcast Interference Channels

本文研究了一类广播干扰信道（BIC），其中两个广播接收机之一受到来自点对点传输的干扰。针对一般的离散无记忆广播干扰信道（DM-BIC），提出了一种基于消息分裂、叠加和合并的可达方案，并得到了相应的可达速率域R的简洁表示。定义了两个偏序广播条件干扰不经意的少噪声和干扰认知的少噪声，从而通过考虑干扰来扩展常规广播信道的通常的少噪声条件。在这些条件下，减少形式的R示出为相当于基于一个更简单的方案，其中广播发射机仅使用叠加的速率区域。此外，如果对于干扰不经意的噪声较小的DM-BIC干扰较强，则容量区域由上述两个等效速率区域给出。对于高斯广播干扰信道（GBIC），信道参数被分类为三种状态。对于前两个政权，这是密切相关的两个偏序广播条件下，可实现的速率区域，通过专门的DM-BIC与高斯输入分布的相应的可实现的计划。结合高斯广播信道和高斯干扰信道的定界技术，得到了基于熵功率不等式的外界。这些内部和外部的界限导致在各种条件下的容量区域和总容量的精确或近似表征。对于其余的补充制度，内部和外部边界也提供。

Fundamental Limits of Identification System With Secret Binding Under Noisy Enrollment

We study the fundamental limits of biometric identification systems with chosen secret from an information theoretic perspective. Ignatenko and Willems (2015) characterized the capacity region of identification, secrecy, and privacy-leakage rates of the system provided that the enrollment channel is noiseless. In the enrollment process, however, it is highly considered that noise occurs when bio-data is scanned. Recently, Yachongka and Yagi (2019) characterized the capacity region of the system with generated secret considering noisy enrollment and template constraint. In this paper, we are in…