Fuchsian codes for AWGN channels
提出了一种基于算术Fuchsian群的加性高斯白噪声（AWGN）单输入单输出（SISO）信道无衰落传输方案。这些组在上半平面上的作用的适当不连续特性转化为对数解码复杂度。
2014-01-23 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
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
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）。
2012-03-28 cs.IT math.IT
Nonuniform Fuchsian codes for noisy channels
基于有理四元数代数的Fuchsian群，提出了一种新的加性高斯白噪声（AWGN）信道传输方案。提出的Fuchsian码的结构是非线性和非均匀的，因此传统的解码方法的基础上的线性和对称性不适用。以前，对于一般的非均匀码，仅存在具有在码大小上是线性的复杂度的蛮力解码方法。然而，适当的不连续字符的复杂的上半平面上的Fuchsian组的行动转化为解码的复杂性，这是对数的代码大小通过最近推出的点减少算法。
2014-03-14 cs.IT math.IT
The Gaussian Channel with Noisy Feedback: Improving Reliability via Interaction
考虑由两个独立的（前馈和反馈）加性高斯白噪声（AWGN）信道连接的一对终端，并受到各个功率约束的限制。第一终端希望以给定速率可靠地向第二终端发送信息。虽然在没有反馈和无噪声反馈的情况下的可靠性得到了很好的研究，但对有噪声反馈的情况知之甚少。在这项工作中，我们提出了一个互动的计划，显着提高了可靠性相对于无反馈设置，每当反馈信噪比（SNR）是足够大的前馈SNR。该方案结合了Schalkwijk-Kailath（S-K）编码和模格模拟传输。
2015-04-15 cs.IT math.IT
Small Memory Robust Simulation of Client-Server Interactive Protocols over Oblivious Noisy Channels
我们重新审视的问题，低内存的鲁棒性仿真的交互式协议在嘈杂的信道。Haeupler [FOCS 2014]考虑了在不经意以及自适应噪声信道上对双方交互协议的鲁棒仿真。由于模拟不需要固定的通信模式，因此实现的通信速率可以绕过Kol和Raz [STOC 2013]证明的下限。然而，这种方法的缺点是，每一方都需要记住模拟转录的整个历史。在随后的手稿中，Haeupler和Resch考虑了低内存模拟。其想法是将原始协议视为计算DAG，并且仅保存节点的身份（而不是整个转录历史）用于回溯以减少内存使用。在本文中，我们考虑低内存的鲁棒性模拟更一般的客户-服务器的【形】交互协议，其中的领导者与其他成员/服务器，谁不相互通信，这种设置可以应用于信息理论的多服务器私人信息检索（PIR）计划。我们提出了一种信息理论的技术，转换任何正确的PIR协议，假设可靠的渠道，到一个协议，这是正确的和私人的存在下，一个嘈杂的通道，同时保持空间复杂度最低。尽管PIR协议在文献中受到了极大的关注，但现有的工作假设各方使用无噪声信道进行通信。
2019-10-27 cs.IT math.IT
Dual Capacity Upper Bounds for Noisy Runlength Constrained Channels
二进制输入的游程长度约束输入的无记忆通道被认为是。这种嘈杂的游程长度受限的信道的容量的上限推导出使用双容量方法与马尔可夫测试分布满足Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的能力实现输出分布的条件。给出了二进制擦除信道（BEC）和二进制对称信道（BSC）的界的简化代数刻画。这些上界非常接近可实现的速率，并改善了以前已知的基于反馈的边界的大范围的信道参数。对于二进制输入的加性高斯白噪声（AWGN）信道，上界被简化为一个小规模的数值优化问题。这些结果提供了一些最简单的上界的开放容量的问题，具有理论和实际意义。
2016-09-30 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
Secrecy Capacity of Colored Gaussian Noise Channels with Feedback
本文研究了具有无噪声因果反馈的k阶自回归滑动平均（ARMA（k））高斯窃听信道，其中窃听者在前向信道和反馈信道中都接收到信号的噪声观测值。它示出的广义Schalkwijk-Kailath计划，一个容量实现编码方案的反馈高斯信道的一个变体，实现了相同的最大速率为同一信道的窃听者的存在。因此，保密容量等于反馈信道不存在窃听者时的反馈容量。此外，结果被推广到加性高斯白噪声（AWGN）信道与量化反馈。结果表明，所提出的编码方案实现了积极的保密率。当量化噪声的幅度降至零时，保密率收敛于AWGN信道的容量。
2018-01-20 cs.IT math.IT
Deepcode and Modulo-SK are Designed for Different Settings
我们回应[1]声称“Modulo-SK方案优于Deepcode [2]”。我们证明，这种说法是不正确的：这两个计划的设计和评估完全不同的设置。DeepCode是针对具有（潜在延迟的）未编码输出反馈的AWGN信道设计和评估的。在具有编码反馈和单位延迟的AWGN信道上评估模SK。[1]也要求Schalkwijk和Kailath（SK）[3]的实现，其对于任何数量的信息比特和迭代都是数值稳定的。然而，我们注意到，虽然它们的执行情况比我们的稍有改善，但也存在一个根本的精确性问题。最后，我们表明，当反馈有噪声时，Deepcode在参数化的自然选择上主导了SK的优化性能。
2020-08-18 cs.IT math.IT stat.ML
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。
2006-01-04 cs.IT math.IT
Noisy Interactive Quantum Communication
我们研究了在量子通信环境中，在噪声信道上模拟协议的问题。这个问题属于量子信息理论和量子通信复杂性的交叉点，并且对于交互式量子协议的最终现实应用将是重要的，对于某些问题，可以证明交互式量子协议具有比经典协议指数低的通信成本。这些是关于这个问题的量子版本的第一个结果，最初由Schulman在经典环境中研究（FOCS '92，STOC '93）。我们用误差任意小的长度$O(N)$协议来模拟长度$N$量子通信协议。在对抗性噪声下，我们的策略可以承受，对于任意小的$ε> 0$，错误率高达$1/2 -ε$时，各方预共享完美的纠缠，但经典的信道是嘈杂的。我们证明这是最优的。我们在其他几种通信模型中扩展了这些结果，包括当纠缠也有噪声时，以及当没有预共享纠缠但通信是量子和噪声时。我们还研究了随机噪声的情况下，我们提供了一些量子信道的量子容量$C_Q=0$的仿真协议，正的通信速率和没有预共享纠缠，证明了$C_Q$一般不是一个信道的交互式量子通信的能力的正确表征。我们的研究结果表明，一般的量子通信协议中，爱丽丝和鲍勃合作，这些结果特别是在量子通信的复杂性设置姚明和Cleve-Buhrman模型。
2019-06-10 cs.CC cs.IT math.IT
On the Interactive Capacity of Finite-State Protocols
噪声信道的交互容量是在信道上可以可靠地模拟任意交互协议的最高可能速率。众所周知，确定交互容量是非常困难的，最为人所知的下限远低于相关的香农容量，香农容量是一个微不足道的（通常也是最为人所知的）上限。本文考虑了模拟有限状态协议的更具限制性的设置。结果表明，所有的两个状态的协议，以及丰富的家庭的任意有限状态的协议，可以模拟在香农容量，建立这些家庭的协议的交互能力。
2019-12-31 cs.IT math.IT
Noisy Network Coding
提出了一种在一般噪声网络上发送多个信源的噪声网络编码方案。对于多源多播网络，该计划自然扩展了Ahlswede，蔡，李，杨和无噪声网络上的网络编码，并由盖和El Gamal的中继信道的压缩-转发编码一般离散无记忆和高斯网络。该方案还恢复作为特殊情况下的结果编码的无线中继网络和确定性网络的Avestimehr，Diggavi和谢，和编码的无线擦除网络的Dana，Gowaikar，Palanki，Hassibi和Effros。该方案包括消息重复编码、中继信号压缩和同时解码。与在多个块上发送独立消息的先前的压缩-转发方案不同，使用独立码本多次发送相同的消息，如在用于循环网络的网络编码方案中。此外，中继器不像在先前的压缩-转发方案中那样使用Wyner-Ziv分箱，并且每个解码器对来自所有块的接收信号执行同时的联合典型性解码，而不显式地解码压缩索引。这个新方案的一个结果是，证明简单，更一般，而不诉诸时间扩展扩展无环网络的结果与周期的网络。噪声网络编码方案，然后扩展到一般的多源网络，通过将其与干扰信道的解码技术相结合。对于高斯多播网络，噪声网络编码提高了先前建立的割集界的差距。我们还通过两个流行的AWGN网络的例子证明，噪声网络编码可以优于传统的压缩转发，放大转发和哈希转发方案。
2010-03-12 cs.IT math.IT
Simulating Noisy Channel Interaction
我们表明，$T$轮的相互作用在二进制对称信道$BSC_{1/2-ε}$反馈可以模拟与$O(ε^2 T)$轮的相互作用在一个无噪声的信道。我们还介绍了一个更一般的“能源成本”模型的相互作用在嘈杂的通道。我们表明，能源成本是等同于外部信息的复杂性，这意味着我们的模拟结果是不太可能结转到能源的复杂性。我们的主要技术创新是从模拟噪声信道到模拟稍微少噪声信道的自还原，这可能在交互式压缩领域有其他应用。
2014-09-15 cs.IT math.IT
Multiparty Interactive Coding over Networks of Intersecting Broadcast Links
我们考虑在网络上的计算与多个广播信道相交于一个单一的一方。每个广播链路都受到随机比特翻转噪声的影响，这些噪声独立地影响接收器。我们设计的交互式编码方案，成功地执行任何计算在这些嘈杂的网络，并努力减少其通信开销相对于原始（无噪声）计算。Rajagopalan和Schulman（STOC 1994）的编码方案的一个简单变体表明，在具有$n=n_1n_2+1$方的网络上，任何（无噪声）$R$回合协议都可以在$O(R\log n)$回合中可靠地模拟，其中一方连接到$n_2$噪声广播信道，每个信道连接$n_1$不同的方。我们设计了新的编码方案，提高了开销。我们的方法根据$n_1$和$n_2$之间的关系将网络分为四个区域。我们采用两层编码，其中内码保护每个广播信道，并根据考虑的制度的特定条件进行定制。外层保护网络中的计算，通常基于Rajagopalan和Schulman的方案，适用于广播信道的情况。我们获得的开销范围从$O(\log\log n_2)$到$O(\log n_2 \frac{\log\log n_1}{\log n_1})$，并且在所有四种机制中都超过了微不足道的$O(\log n)$开销。
2021-05-04 cs.IT math.IT
Improved bounds on the interactive capacity via error pattern analysis
本研究通过错误模式分析改进了二进制删除信道的交互容量下界，较2021年的已知最优结果提升约1.75倍，且该方法可推广至其他随机噪声相关问题。
2024-04-18 cs.IT math.IT
An Improved Lower Bound on Oblivious Transfer Capacity via Interactive Erasure Emulation
本文针对噪声信道OT容量仅在有限信道中确定的问题，提出利用收发双方多轮交互式通信递归仿真擦除事件的新协议，推导出BSC和BSEC的OT容量改进下界，并探讨了多轮交互达到OT容量的必要性。
2024-01-26 cs.IT math.IT
On Single-User Interactive Beam Alignment in Next Generation Systems: A Deep Learning Viewpoint
NYU Tandon School of Engineering（纽约大学坦登工程学院）
毫米波和太赫兹等高频通信存在高路径损耗和强阴影效应，需要波束形成来实现可靠的数据传输。另一方面，在高频率下，信道是稀疏的，并且由很少的空间簇组成。因此，波束对准（BA）策略被用来找到这些信道簇的方向，并调整用于数据传输的波束的宽度。在这项工作中，被认为是一个单用户上行链路的情况下，信道有一个占主导地位的集群。假设用户在固定的持续时间内发送一组BA分组。同时，基站（BS）使用不同的探测波束扫描不同的角度区域。由于BS测量是有噪声的，因此不可能以概率1找到包括用户的到达角（AoA）的窄波束。因此，BS向用户分配窄波束，该窄波束包括具有预定错误概率的用户的AoA，同时最小化所分配波束的预期波束宽度。由于这个有噪声的BA问题的棘手性，这里这个问题被提出作为深度神经网络（DNN）的端到端优化，并且讨论和研究了不同损失函数的影响。据观察，所提出的基于DNN的BA在高SNR下实现了接近于无噪声时的最佳BA的性能，并且对于所有SNR，优于现有技术。
2021-02-20 cs.IT cs.LG math.IT
The Gaussian Channel with Noisy Feedback: Near-Capacity Performance via Simple Interaction
考虑由两个独立加性高斯白噪声通道连接的一对终端，并受到单独功率约束的限制。第一终端希望在给定的错误概率内可靠地向第二终端发送信息。我们构建了一个明确的互动计划，只包括（非线性）标量操作，赋予Schalkwijk-Kailath无噪声反馈计划与模运算。我们的方案实现了通信速率接近香农极限，在一个小的轮数。例如，对于$10^{-6}$的错误概率，如果反馈信道的信噪比（$\mathrm{SNR}$）超过前向信道的$\mathrm{SNR}$达$20\mathrm{dB}$，则我们的方案从香农极限开始操作$0.8\mathrm{dB}$，仅具有$19$轮的交互。相比之下，使用现有技术的前向纠错（FEC）码获得相同的性能需要延迟和复杂度增加两个数量级。在另一个极端，具有相同错误概率的最小延迟未编码系统由$9\mathrm{dB}$从香农极限有界。
2014-12-15 cs.IT math.IT
Anytime Reliable LDPC Convolutional Codes for Networked Control over Wireless Channel
CNR-IEIIT（意大利国家研究委员会信息与通信技术研究所）
针对无线信道网络控制中不稳定系统的镇定问题，提出基于原图的LDPC卷积码实现随时可靠性，并推导了AWGN信道下所需信噪比的下界，同时通过仿真表明瑞利衰落信道下多传感器可实现分集增益。
2013-03-05 cs.IT cs.SY eess.SY
PR-NN: RNN-based Detection for Coded Partial-Response Channels
University of California San Diego（加州大学圣迭戈分校）
在本文中，我们研究了使用递归神经网络（RNN）为基础的检测磁记录通道与符号间干扰（ISI）。我们将所提出的检测方法称为部分响应神经网络（PR-NN），该方法旨在用于记录具有部分响应均衡的通道。我们训练双向门控递归单元（bi-GRU）恢复ISI信道输入从嘈杂的信道输出序列和评估网络性能时，应用于连续的，流数据。PR-NN在评估过程中的计算复杂性与Viterbi检测器相当。在其上进行实验的记录系统使用具有E2 PR 4部分响应信道目标的速率2/3、（1，7）游程长度受限（RLL）码。理想PR信号的实验结果表明，在加性高斯白噪声（AWGN）中，PR-NN检测的性能接近Viterbi检测。此外，PR-NN检测器优于Viterbi检测，并在不同的信道密度下，在加性有色噪声（ACN）中实现了噪声预测最大似然（NPML）检测的性能。用AWGN和ACN训练的PR-NN检测器保持了在单独训练下观察到的性能。类似地，当用对应于两个不同信道密度的ACN训练时，PR-NN在两个密度下都保持其性能。实验证实，这种鲁棒性是一致的信号噪声比（SNR）在很宽的范围内。最后，PR-NN显示强大的性能时，应用到一个更现实的磁记录通道MMSE均衡洛伦兹信号。
2020-07-30 cs.IT cs.LG eess.SP
An Achievable Rate Region for the Broadcast Channel with Feedback
针对两接收机离散无记忆广义反馈广播信道，提出了一个单字母可达速率域。编码策略涉及块马尔可夫叠加编码，使用马顿的无反馈广播信道编码方案作为起点。如果马顿方案中的消息速率太高而不能在块的末尾解码，则每个接收器都留下一个与其输出兼容的消息列表。解析信息在下面的块中发送，以使每个接收方能够解析其列表。关键的观察结果是，第一个接收器的分辨率信息与第二个接收器的分辨率信息相关。使用类似于Han-Costa编码方案的思想，通过联合信源-信道编码有效地发送该相关信息。利用该结果，我们得到了一个可实现的速率区域的随机退化的AWGN广播信道的噪声反馈，只有一个接收机。结果表明，该区域严格大于无反馈容量区域。
2013-07-19 cs.IT math.IT
Coded Kalman Filtering Over Gaussian Channels with Feedback
本文研究带反馈MIMO-AWGN信道下向量Gauss-Markov源的零延迟编码估计问题，提出最优线性新息编码器与Kalman滤波解码器，并证明在MISO/SIMO信道下实现有限估计误差的充要条件是状态矩阵不稳定特征值对数之和小于Shannon信道容量。
2023-10-18 cs.IT cs.SY eess.SY
Interactive Channel Capacity Revisited
我们提供了第一个容量接近编码方案，鲁棒地模拟任何交互式协议在对抗信道，损坏任何$ε$部分的传输符号。我们的编码方案在任何对抗信道上实现了$1 - O(\sqrt{ε\log \log 1/ε})$的通信速率。对于随机的、不经意的和计算上有界的信道，或者如果各方共享信道未知的随机性，这可以改进为$1 - O(\sqrtε)$。令人惊讶的是，这些速率超过了$1 - Ω(\sqrt{H(ε)}) = 1 - Ω(\sqrt{ε\log 1/ε})$交互式信道容量的界限[Kol和Raz; STOC'13]最近证明了随机误差。我们推测$1 - Θ(\sqrt{ε\log \log 1/ε})$和$1 - Θ(\sqrtε)$是各自设置的最佳速率，因此可以捕获随机和对抗性错误的交互式信道容量。除了通信效率高之外，我们的随机编码方案还具有许多其他优点。它们是计算效率高，非常自然，并显着简单比以前（非容量接近）计划。特别是，我们的协议不使用任何编码，但允许原始协议按原样执行，仅通过散列值的短交换来散布。当散列值不匹配时，各方会回溯。我们的方法是，因为我们觉得，到目前为止，最简单和最自然的解释为什么和如何强大的交互式通信在嘈杂的环境是可能的。
2014-11-03 cs.DC cs.DS cs.IT
Latency-Distortion Tradeoffs in Communicating Classification Results over Noisy Channels
The University of Arizona（亚利桑那大学）
本文研究了在含噪信道上传输分类器概率向量时的延迟与失真权衡问题，通过结合量化技术与有限块长理论建立分析框架，发现稀疏格点量化在最小化传输延迟方面最为有效。
2024-04-22 cs.IT cs.LG cs.NI
Coded Kalman Filtering over MIMO Gaussian Channels with Feedback
针对带反馈的MIMO高斯信道，研究远程稳定动态系统问题，提出编码卡尔曼滤波器，建立有限MSE的充要条件，并证明线性码通常非最优。
2025-08-05 cs.IT cs.SY eess.SY
On the Capacity of Massive MIMO With 1-Bit ADCs and DACs at the Receiver and at the Transmitter
本文研究了在复值加性高斯白噪声（AWGN）干扰下，发射机和接收机均采用1位数模转换器（DAC）和1位模数转换器（ADC）的大规模多输入多输出（MIMO）系统的容量。作为1比特DAC和ADC的结果，假设发送和接收的符号以及发送和接收侧信道状态信息（CSI）被量化为1比特的信息。导出的结果表明，所考虑的大规模MIMO系统的容量是$2N$和$2M$比特每信道使用时，$N$是固定的和$M\to\infty$和$M$是固定的和$N\to\infty$，其中$M$和$N$分别表示发送和接收天线的数量。这些与在发射机和接收机处具有全CSI的相应容量一致。在这两种情况下，我们表明，派生的容量可以实现与噪声1比特CSI在发送端或在接收端，而没有任何CSI在另一端。此外，我们表明，容量可以实现在一个信道使用，而不采用信道编码，这将导致在一个信道使用的延迟。
2019-11-12 cs.IT math.IT
Capacity Approaching Coding for Low Noise Interactive Quantum Communication, Part I: Large Alphabets
我们考虑在噪声信道上实现两方交互式量子通信的问题，如果我们希望充分获得通信的量子优势，这是一个必要的努力。对于一个任意协议的$n$消息，设计了一个无噪声qudit信道的$\mathrm{poly}(n)$大小的字母表，我们的主要结果是一个模拟方法，失败的概率小于$2^{-Θ(nε)}$，并使用qudit信道在相同的字母表$n\left(1+Θ\left(\sqrtε\right)\right)$倍，其中的一个$ε$分数可以被破坏adversarially。因此，模拟的能力达到领先的顺序，我们推测，它是最佳的$\sqrtε$长期的常数因子。此外，仿真是在一个模型中，不需要预先共享的资源，如通信双方之间的随机性或纠缠。我们的工作改进了以前已知的最好的量子结果，其中开销是非显式的大常数[Escherard等人，FOCS'14]用于低$ε$。
2020-01-09 cs.CC cs.DS cs.IT
Optimization Algorithms for Improving the Performance of Permutation Trellis Codes
本文采用三种优化算法设计了$M$进制移频键控置换格形码（PTC）的软判决（SD）译码器，给出了四种译码方案。在诸如PTC的级联码中，用于外卷积码的维特比解码器提供最大似然解码。因此，纠错性能取决于用于内码的解码方案。由于具有调制方案的编码器的结构，信道输出可以被解释为分配问题。然后可以使用所提出的基于低复杂度优化的方案来相应地设计SD解码。在加性高斯白噪声（AWGN）和电力线通信（PLC）信道中，对这两种方案的误比特率（BER）性能进行了仿真。同时也分析了这些方案的复杂性。的SD计划的性能进行了比较，与现有的SD阈值检测器，BER结果显示显着的编码增益为某些码本。从结果中，对于诸如PLC信道的噪声信道，观察到复杂度和编码增益之间的合理折衷。
2020-11-10 cs.IT eess.SP math.IT
An Improved Lower Bound on Oblivious Transfer Capacity Using Polarization and Interaction
本文研究被动对手下二元对称信道（BSC）的遗忘传输（OT）容量问题，提出通过“极化”与交互通信递归模拟广义擦除信道，并在OT协议的密钥协商部分引入交互通信，推导出在特定交叉概率范围内优于以往结果的OT容量新下界。
2025-04-30 cs.IT math.IT
Interactive Communication with Unknown Noise Rate
Alice和Bob想在嘈杂的信道上运行一个协议，其中一定数量的比特被反向翻转。几个结果需要一个协议，要求$L$位的无噪声通信，并使其在这样的信道上的鲁棒性。在最近的突破性成果中，Haeupler描述了一种算法，该算法发送的比特数在这种模型中被证明接近最优。然而，他的算法严格要求$a \ priori$知道对手将翻转的比特数。我们描述了一个算法，不需要这样的知识。如果对手翻转$T$位，我们的算法发送$L + O\left(\sqrt{L(T+1)\log L} + T\right)$位的预期和成功的概率很高，在$L$。它在没有任何$a \ priori$关于$T$的知识的情况下这样做。假设Haeupler给出了一个严格的下界，我们的结果在对数因子下是最优的。我们的算法严重依赖于一个私人信道的假设。我们表明，隐私是必要的，当噪声量是未知的。
2015-08-13 cs.DC cs.DS cs.IT
Control-theoretic Approach to Communication with Feedback: Fundamental Limits and Code Design
反馈通信研究从控制理论的角度来看，映射的通信问题的控制问题，其中的控制信号是通过相同的噪声信道中的通信问题，和（非线性和随时间变化）的动态系统确定的子类编码器在发射机。MMSE容量被定义为均方译码误差的上确界指数衰减率。这是上界的信息理论的反馈能力，这是可实现的速率的上确界。一个充分的条件下，上界成立的平等。对于一类特殊的平稳高斯信道，一个简单的应用波德积分公式表明，反馈能力，最近由金，等于最大的不稳定性，可以容忍的控制器在给定的功率约束下。最后，将控制映射推广到N发送端AWGN多址信道。结果表明，Kramer的代码，这是已知的总和速率最佳的广义线性反馈码类，可以通过求解线性二次高斯控制问题，该信道。
2010-06-28 cs.IT math.DS math.IT
Simple Modulo can Significantly Outperform Deep Learning-based Deepcode
Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；Tel-Aviv University（特拉维夫大学）
Deepcode（H.Kim et al.2018）是最近提出的一种基于深度学习的方案，用于在带有噪声反馈的AWGN信道上进行通信，声称优于文献中以前的所有方案。Deepcode使用非线性编码（通过深度学习）的灵感来自于已知的缺点（Y.- H. Kim等人，2007）的线性反馈方案。在2014年，我们提出了一种基于经典SK方案和模算术的组合的非线性反馈编码方案，使用少量的初等运算，而无需任何类型的神经网络。这种Modulo-SK方案在Deepcode论文中的性能比较中被忽略了，因为它使用了常见的随机性（抖动），并且在后来的版本中，因为它被错误地解释为可变长度编码方案。然而，Modulo-SK中的抖动仅用于易于处理的性能分析的标准目的，并且在实践中不需要。在这篇简短的文章中，我们证明了完全确定性的Modulo-SK（没有抖动）可以胜过Deepcode。例如，为了以1/3速率获得10^（-4）的错误概率，Modulo-SK需要比Deepcode少3dB的反馈SNR。为了在无噪声反馈的情况下获得10^（-6）的错误概率，Deepcode需要150轮通信，而Modulo-SK仅需要15轮，即使反馈是有噪声的（具有27 dB SNR）。我们进一步解决了Deepcode论文中报告的原始SK方案的数值稳定性问题，并解释了如何避免这些问题。我们增加了这份报告与一个在线可用的，功能齐全的Matlab…
2020-08-05 cs.IT cs.LG math.IT
