Identification over Compound Multiple-Input Multiple-Output Broadcast Channels
在平均误差准则下确定复合广播信道的识别容量区域,其中发送方没有信道状态信息。在平均输入约束下,给出了离散信道和多输入多输出高斯信道的单字母识别容量公式。容量定理适用于一般离散无记忆广播信道。这与传输设置相反,在传输设置中,容量仅在特殊情况下是已知的,特别是降级的广播信道和具有私人消息的多输入多输出广播信道。此外,复合多输入多输出广播信道的识别容量区域可以大于传输容量区域。这与单用户识别行为不同,因为单用户信道的识别容量等于传输容量。
2021-12-02 cs.IT math.IT
Sum-Capacity of Ergodic Fading Interference and Compound Multiaccess Channels
研究了两发送两接收衰落高斯干扰信道(IFC)和复合多址信道(C-MAC)下的资源分配问题。IFC中的中继器与它们自己的接收器通信(单播),而C-MAC中的中继器与两个接收器通信(多播)。假设该网络中每个发射-接收对之间的瞬时衰落状态在所有发射机和接收机处都是已知的。在每个源的平均功率约束下,C-MAC的总容量和实现该容量的功率策略。强遍历IFC和非常强遍历IFC类的定义条件和组播和容量是紧的两个类。
2008-04-30 cs.IT math.IT
Capacity of Compound MIMO Gaussian Channels with Additive Uncertainty
本文考虑了多输入多输出(MIMO)高斯信道上的可靠通信,其中信道矩阵在标称信道矩阵周围的有界信道不确定性区域内,即,复合MIMO高斯信道的实例。本文研究了复合MIMO高斯信道的最优发送协方差矩阵设计问题,其中信道不确定区域由谱范数表征。该设计问题是一个具有挑战性的非凸优化问题。然而,在本文中,我们发现,这个问题有一个隐藏的凸性属性,可以利用映射到一个凸优化问题的问题。我们首先证明了最优发送设计是将标称信道对角化,然后证明了复合MIMO高斯信道的容量与最小-最大信道容量之间的对偶间隙为零,这证明了Loyka和Charalambous的猜想(IEEE Trans. Inf. Theory,vol.58,no.4,pp. 2048-2063,2012)。证明这些结果的关键工具是一个新的矩阵行列式不等式和一些酉不变性质。
2013-06-04 cs.IT math.IT
Capacities of classical compound quantum wiretap and classical quantum compound wiretap channels
我们确定了经典的复合量子窃听信道的容量与信道状态信息在发送端。此外,我们推导出一个下界的容量,这种信道没有信道状态信息和确定的容量的经典量子复合窃听信道的信道状态信息在发送端。
2012-02-03 cs.IT math.IT quant-ph
Feedback Does Not Increase the Capacity of Compound Channels with Additive Noise
考虑了一个具有记忆的离散复合信道,其中不要求信道具有平稳性、遍历性和信息稳定性,并且不确定性可以是任意的。当离散噪声是加性的,但在其他方面是任意的,并且没有成本约束的输入,它表明,因果反馈不增加的能力。这扩展了较早的结果获得的一般单状态信道与完整的发射机(Tx)信道状态信息(CSI)的复合设置。进一步示出,对于该复合设置并且在加性噪声的温和技术条件下,全Tx CSI的添加也不增加容量,使得最坏情况和复合信道容量相同。这也可以表示为发送器(选择输入分布)和自然(选择信道状态)之间的信息论博弈中的鞍点,即使目标函数(信息速率)不是以正确的方式凸/凹。识别Tx CSI确实增加容量的情况。条件下,强逆持有此通道进行了研究。在其他信息不稳定的信道中的最坏情况下的噪声的遍历行为被证明是足够的和必要的强逆举行,包括反馈和无反馈的情况下。
2016-12-20 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channel with Common Message and Intersymbol Interference
在本文中,我们描述了两个用户的线性高斯复合多址信道的容量区域与公共消息(MACC)和符号间干扰(ISI)下的输入功率约束。通过定义一个n块无记忆圆形高斯复合MACC模型,并应用离散傅里叶变换(DFT)将n块信道分解为一组独立的并行信道,从而将信道转换为等价的无记忆信道,从而得到该区域.实际上,在无限块长的极限下,原始高斯复合MACC的容量区域等于n块圆形高斯复合MACC的容量区域。然后利用得到的容量域,推导出具有公共信息和码间干扰的强干扰信道的容量域。
2012-12-18 cs.IT math.IT
Universal superposition codes: capacity regions of compound quantum broadcast channel with confidential messages
我们推导出在经典量子量子信道和全量子信道上传输广播和机密信息的通用码。这些代码是强大的信道不确定性考虑在复合模型。为了构造这些码,我们推广了用于公共信息传输的随机码,导出了用于复合量子广播信道的通用叠加编码。作为应用,我们给出了一个多字母的表征区域对应的容量的复合量子广播信道同时传输广播和机密信息。这是为两种类型的广播消息完成的,一种称为公共消息,另一种称为通用消息。
2020-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
On the Continuity of the Secrecy Capacity of Compound and Arbitrarily Varying Wiretap Channels
窃听信道模拟了两个用户之间的安全通信,窃听者必须保持对传输消息的无知。这种系统的性能通常由其保密容量来表征,保密容量决定了保密通信的最大传输速率。在本文中,是否保密能力是一个连续的函数的系统参数的问题进行了研究。特别是,这是通过复合渠道和任意变化的渠道,其中合法的用户只知道,真正的信道实现是从一个预先指定的不确定性集建模的信道不确定性。在前一种模型中,这种实现在整个传输期间保持不变,而在后一种模型中,实现以未知和任意的方式从信道使用到信道使用而变化。这些模型不仅捕获信道不确定性的情况下,但也适合于建模的情况下,恶意的对手堵塞或以其他方式影响合法的传输。复合窃听信道的保密能力是强大的,在这个意义上,它是一个连续函数的不确定性集。因此,不确定性集合的小变化导致保密能力的小变化。另一方面,确定性的保密容量的\emph{arbitrarily varying wiretap channel}示出是不连续的不确定性集的意思是,小的变化可能导致巨大的损失的能力。
2017-07-06 cs.IT math.IT
Secrecy Results for Compound Wiretap Channels
我们推导出一个下限的复合窃听信道的信道状态信息的发送端的秘密容量相匹配的一般上限的一般复合窃听信道的秘密容量由梁等。从而建立一个完整的编码定理在这种情况下。我们实现了这一点,一个更强的保密标准和最大错误概率标准,并与解码器,是强大的对编码中的随机化的影响。这使我们无需解码随机化参数,这在该模型中通常是不可能的。此外,我们证明了一个下界的秘密容量的复合窃听信道没有信道状态信息,并推导出一个多字母的表达能力,在这种通信场景。
2012-11-25 cs.IT math.IT
On the Capacity of Compound State-Dependent Channels with States Known at the Transmitter
本文研究了仅在发送端具有非因果状态信息的复合状态相关信道的容量。推导出了这类信道容量的一个新的下界。这个界被证明是紧的特殊情况下的复合信道与随机退化组件,产生的容量的充分表征。具体的结果是来自复合高斯脏纸(GDP)通道。该模型由一个加性高斯白噪声(AWGN)信道被一个加性高斯干扰信号破坏,已知的发射机,其中的输入和状态信号的影响,其实现是未知的发射机的衰落系数。我们的界限被证明是紧的特定情况下。这些结果的应用出现在各种无线场景,如多播信道,认知无线电和干扰消除的问题。
2010-04-27 cs.IT math.IT math.PR
Secrecy capacities of compound quantum wiretap channels and applications
我们确定了在发送端具有量子窃听器和信道状态信息的复合信道的保密容量。此外,我们推导出一个下界的保密容量的信道状态信息和确定的复合经典量子窃听信道的保密容量与信道状态信息在发送端。利用这一结果,我们得到了复合量子信道纠缠产生能力的一个下界的新证明。我们还得到了一个新的证明的纠缠产生能力的复合量子信道的信道状态信息的编码器。
2014-06-03 cs.IT math.IT quant-ph
Secret-Key Generation Using Compound Sources and One-Way Public Communication
在经典的秘密密钥生成模型中,公共随机数是由两个终端根据对公共源的相关分量的观测来生成的,同时对非合法观测者保密。假设所有参与者都知道源的统计数据。本文研究了在信源统计实现未知的情况下,基于复合信源的秘密密钥生成问题。该协议应保证所生成的秘密密钥的安全性和可靠性,同时用于复合源的所有可能的实现。有限复合信源的秘密密钥容量的一个单一的字母下界推导出作为公共通信速率约束的函数。在公共通信不受约束的情况下,进一步计算了有限复合源的多字母容量公式。最后,推导了任意源状态和有限边缘状态的退化复合源的单字母容量公式。
2016-01-27 cs.IT math.IT
On Quantum Capacity of Compound Channels
在本文中,我们解决的问题,通用的或鲁棒的量子信道通信。具体地说,我们考虑了信道不确定性的无记忆通信场景,这是经典信息论中的复合信道的模拟。我们确定了有限复合信道和具有信息译码器的任意复合信道的量子容量。在有限的情况下,我们的方法是基于观察,完美的信道知识在解码器不增加有限量子复合信道的容量。作为结果,我们得到了有限量子平均信道的编码定理,这是最简单的一类具有长期记忆的信道。将这些结果推广到具有未知编码器和解码器以及无限多组分的量子复合信道仍然是一个悬而未决的问题。
2008-08-07 cs.IT math-ph math.IT
Compound Outage Probability and Capacity of a Class of Fading MIMO Channels with Channel Distribution Uncertainty
在部分信道分布信息下,研究了一类块衰落MIMO信道的中断概率和容量。具体而言,通道或其分布是未知的,但后者已知属于一类分布,其中每个成员都在标称分布的一定距离(不确定性)内。相对熵被用作分布之间距离的度量。引入并研究了复合中断概率,定义为最小(在发射信号分布上)-最大(在信道分布类上)中断概率。这将标准中断概率推广到部分信道分布信息的情况。给出了基于一维凸优化的复合中断概率的表征、性质和近似表达式。它示出有两个政权的行为:当标称中断概率降低(例如,通过增加SNR),复合中断第一线性下降到一定的阈值(相对熵距离相关),然后只有几何(即非常缓慢),所以没有显着的进一步减少是可能的。复合中断仅取决于相对熵距离和标称中断,所有其他细节(标称衰落和噪声分布)是无关的。标称信道分布优化的发射信号分布示出也是最佳的整个类的分布。交换的相对熵分布的影响进行了研究,并建立了错误地板效应。研究了Lp距离约束下的复合中断概率。所得到的结果适用于一个通用的信道模型(任意标称衰落和噪声分布)。
2011-02-05 cs.IT math.IT
Universal random codes: Capacity regions of the compound quantum multiple-access channel with one classical and one quantum sender
我们考虑具有两个发送终端的复合无记忆量子多址接入信道(QMAC)。在这个模型中,传输是由一个完全正的和保迹的映射的无记忆扩展,它可以是一个规定的一组可能的映射的任何元素。我们研究了一个通信场景,其中一个发送者发送经典信息,而另一个发送者发送量子信息。结合经典和量子信息在点对点信道上传输的强通用随机编码结果,我们建立了上述两个发送者任务的通用码。相反,我们证明了这些代码实现的二维速率区域是最佳的。因此,我们得到一个多字母表征的容量区域的每个复合QMAC所考虑的传输任务。
2019-06-24 cs.IT math.IT quant-ph
Compound Multiple Access Channels with Partial Cooperation
本文研究了一种具有共同消息和会议译码器的两用户离散无记忆复合多址信道。容量区域的特点是在物理退化的信道和单向合作的特殊情况下,和可达到的速率区域提供的一般情况下。然后将结果推广到相应的高斯模型。在高斯设置中,所提供的可实现的速率被示出为位于从在几个特殊情况下的容量区域的边界的一些恒定数量的比特。另一种模型,其中的编码器连接的会议链路,而不是有一个共同的消息,进行了研究,以及该模型的容量区域也确定为物理退化的信道和单向合作的情况下。数值结果也提供了在解码器和编码器的会议的潜在收益的见解。
2008-07-28 cs.IT math.IT
Multilevel Code Construction for Compound Fading Channels
我们考虑明确的多级格码的建设,普遍接近的复合块衰落信道的容量。具体来说,建立在代数分区的格子,我们展示了如何构建代码的错误概率可以忽略不计的任何通道实现和归一化的对数密度接近Poltyrev限制。容量分析和数值计算结果的可实现的速率为每个分区级别。所提出的代码有几个愉快的属性,如建设性和良好的解码复杂度,相比随机一级码。给出了基于极化码的有限维多层晶格的数值结果。
2017-05-07 cs.IT math.IT
Universal Polar Codes
Arikan在2009年发明的极化码可以实现任何二进制输入无记忆输出对称信道的容量。原始极化码构造的少数缺点之一是它不通用。这意味着,如果我们想接近容量传输,代码必须根据信道进行调整。我们提出了两个“类极”的计划,这是能够实现的复合容量的整个类的二进制输入无记忆输出对称信道的低复杂度。粗略地说,对于第一种方案,我们将长度为$N$的$N$极性块堆叠在彼此的顶部,但相对于彼此移动它们,使得它们形成“阶梯”。“然后用标准的Reed-Solomon码对这个楼梯的列进行编码,我们可以使用标准的连续解码器来处理行(极化码),此外还可以使用标准的Reed-Solomon擦除解码器来处理列,以实现复合容量。与标准极化码相比,该方案基本上具有相同的每比特复杂度,但是块长度大了因子$O(N \log_2(N)/ε)$,其中$ε$是容量间隙。对于第二种方案,我们首先展示了如何构建一个真正的极化码,它实现了有限数量的信道的复合容量。我们通过引入特殊的“极化”步骤来实现这一点,该步骤“对齐”各个通道的良好索引。然后,我们将展示如何利用二进制输入无记忆输出对称通道的空间的紧凑性,以减少复合容量问题,这一类的复合容量问题的一组有限的通道。该方案在精神上类似于标准极化码,但通用性的代价是相当大的块长度。我们以我们认为是一些有趣的开放问题来结束。
2013-12-13 cs.IT math.IT
Semantically Secure Lattice Codes for Compound MIMO Channels
我们考虑复合多输入多输出(MIMO)窃听信道,其中最小的信道状态信息在发射机(CSIT)的假设。码的构造给出了各向同性互信息的特殊情况下,作为一般情况下的保守策略。使用MIMO信道的平坦度因子,我们提出格码普遍实现复合MIMO窃听信道的保密能力,直到一个恒定的间隙(以nats测量),这是等于发射天线的数量。该方法从错误概率的角度改进了MIMO窃听信道保密编码的现有工作,并建立了信息理论安全(实际上是语义安全)。我们还给出了一个代数结构,以减少代码的设计复杂度,以及合法接收机的解码复杂度。由于数域和除法代数的代数结构,我们的复合MIMO窃听信道的代码构造可以减少到高斯窃听信道,直到一些额外的间隙保密容量。
2019-10-08 cs.IT math.IT
Compound Polar Codes
提出了一种基于极化码的容量实现方案,该方案可直接应用于比特交织编码调制方案,用于多信道可靠通信。我们首先回顾极化码的开创性工作,然后讨论我们提出的方案。我们利用极化码的递归结构来构建具有单个编码器和解码器的统一方案,而不是在各个底层信道上单独编码,这需要多个编码器和解码器。我们证明了该方案实现了在此多信道的容量。对有限块长度BICM信道的数值分析和仿真结果表明,与传统的分离方案相比,该方案的误码率有了相当大的改善。
2013-02-01 cs.IT math.IT
The Two User Gaussian Compound Interference Channel
本文引入了两用户有限状态复合高斯干扰信道,并将其容量域刻画在一比特以内。主要贡献包括新颖的内部和外部边界。内界是多级叠加编码,但各级的解码是机会性的,取决于信道状态。精灵辅助的外边界是由可实现方案的典型错误事件激发的。
2008-05-01 cs.IT math.IT
Degraded Compound Multi-receiver Wiretap Channels
本文研究了退化的复合多接收机窃听信道。退化的复合多接收机窃听信道由两组用户和一组窃听者组成,其中,如果从每组用户中选取任意一个用户和任意一个窃听者,则它们满足一定的马尔可夫链。我们研究两种不同的通信方案,这个通道。在第一种情况下,发射机希望向第一(较强)组中的用户发送机密消息,并向第二(较弱)组中的用户发送不同的机密消息,其中两个消息都需要对窃听者保密。在这种情况下,我们假设只有一个窃听者。我们得到了一般离散无记忆信道模型、并行信道模型和高斯并行信道模型的保密容量域。对于高斯多输入多输出(MIMO)信道模型,当第二组中只有一个用户时,我们得到了保密容量区域。在第二种情况下,我们研究,发射机发送一个机密的消息,用户在第一组需要保密的第二组用户和窃听者。此外,发射机向第二组中的用户发送不同的机密消息,该机密消息仅需要对窃听者保密。在这种情况下,我们不限制窃听者的数量。在第一种情况下,我们得到了一般离散无记忆信道模型,并行信道模型,高斯并行信道模型的保密容量区域。对于高斯MIMO信道模型,我们建立了第二组中只有一个用户时的保密容量区域。
2009-10-16 cs.IT math.IT
Compound Arbitrarily Varying Channels
我们提出了一个通信模型,我们称之为复合任意变化的渠道(CAVC),它统一和推广复合渠道和任意变化的渠道(AVC)。CAVC可以被视为具有固定但未知的复合状态和AVC状态的嘈杂通道,这些状态可能会随着每次通道使用而变化。AVC状态由知道复合状态的对手控制。我们研究三个问题,在这种情况下:“通信”,“通信和复合状态识别”,和“通信或复合状态识别”。对于这些问题,我们研究的条件下的可行性和容量确定性编码和随机编码。
2021-05-07 cs.IT math.IT
Classical Capacities of Averaged and Compound Quantum Channels
确定了复合经典量子信道的容量。由此得到了平均经典量子信道的容量公式。复合信道的容量结果表明,在经典环境中,存在可靠的通用经典量子码的情况下,用于传输信息的信道的唯一先验信息是,它属于一组给定的无记忆经典量子信道。我们的方法是基于量子相对熵的普遍经典近似,这反过来又依赖于普遍的假设检验结果。
2009-02-16 cs.IT math-ph math.IT
On The Compound MIMO Wiretap Channel with Mean Feedback
在信道平均信息模型下,研究了具有双边不确定性的复合MIMO窃听信道。在平均信息模型中,信道变化以其平均值为中心,并反馈到发射机。我们表明,最坏的情况下的主通道是反平行的通道平均信息,从而在整体单位秩通道。此外,最差的窃听者信道在其平均信息周围是各向同性的。因此,我们提供了实现波束成形方向的能力。我们证明了鞍点性质在平均信息模型下成立,因此,复合保密容量等于不确定类上的最坏情况容量。此外,能力实现波束形成方向被发现需要矩阵求逆,因此,我们得出零导向(NS)波束形成作为一种替代的次优解决方案,不需要矩阵求逆。NS波束形成器在与窃听者平均信道正交的方向上,其在平均主信道方向上保持最大可能增益。广泛的计算机模拟表明,NS表现非常接近最优解。它还验证了,NS波束形成优于最大比传输(MRT)和迫零(ZF)波束形成方法在整个SNR范围内。最后,建立了莱斯衰落环境下MIMO窃听信道的等价关系。
2017-05-03 cs.CR cs.IT math.IT
An Upper Bound on the Capacity of Vector Dirty Paper with Unknown Spin and Stretch
脏纸码是对抗已知干扰的有力工具。然而,在知道发送的干扰序列和知道接收的干扰序列之间存在显著差异,特别是当修改干扰的信道不确定时。我们提出了一个上限的复合矢量脏纸信道的容量,虽然一个加性高斯序列是已知的发射机,信道矩阵之间的发射机和接收机是不确定的,但已知的谎言在一个有界集。我们的界限是严格的比以前的界限在低SIR制度的标量版本的复合脏纸通道,并采用了一种结构,专注于消息承载信号的维度和添加剂状态序列的维度之间的关系。此外,建立了系统的高SNR行为的界限。
2013-05-16 cs.IT math.IT
On the Compound Broadcast Channel: Multiple Description Coding and Interference Decoding
这项工作研究了一般的两个用户的复合广播信道(BC)的编码器希望发送公共和私人消息到两个接收器,而不注意两个可能的信道实现控制的通信。重点是最大的可实现的速率区域的表征,通过诉诸更进化的编码和解码技术比传统的编码标准BC。首先探讨解码器的作用,并且基于“干扰解码”(ID)的原理推导出可实现的速率区域,其中每个接收器解码其预期消息并且选择(非唯一地)解码或不解码干扰消息。这种内界被证明是实现一类非平凡的复合BEC/BSC广播信道的容量,而最坏的情况下,马顿的内界-基于“非干扰解码”(NID)-未能实现的容量区域。然后研究了编码器的作用,并基于“多描述”(MD)编码导出了可实现的速率区域,其中编码器将公共以及多个专用的私有描述传输到用户信道的许多实例。事实证明,MD编码优于单一描述方案-公共描述(CD)编码-对于一类复合多输入单输出广播信道(MISO BC)。
2014-10-20 cs.IT math.IT
Arbitrarily varying and compound classical-quantum channels and a note on quantum zero-error capacities
我们考虑复合以及任意变化的经典量子信道模型。对于经典-量子复合信道,给出了编码定理直接部分的初等证明。在平均误差准则下,建立了该命题的弱逆.我们使用这个结果连同鲁棒化和消除技术开发的Ahlswede为了给一个有限的经典量子任意变化的信道的编码定理的直接部分的另一种证明与成功的标准是平均错误概率。此外,我们还证明了在这种情况下随机编码容量的强逆,定义了最大错误概率的对称性概念,并证明了最大错误概率准则下的消息传输容量为零的充要条件。最后,它表明,零错误容量和某些任意变化的信道之间的连接,就像在量子信道的情况下,只有部分有效的经典量子信道。
2012-09-28 cs.IT math.IT quant-ph
Compound Multiple Access Channel with Confidential Messages
本文研究了复合多址信道(MAC)上的保密通信问题。在这个信道中,我们假设其中一个传输的消息是机密的,只由其相应的接收器解码,并对其他接收器保密。对于这个建议的设置(复合MAC与机密消息),我们推导出一般的内部和外部界限的保密能力区域。此外,作为例子,我们调查“少噪音”和“高斯”版本的这个通道,并扩展到这些情况下的离散无记忆版本的结果。此外,提供高斯情况下的数值例子,我们说明了复合MAC和复合MAC与机密消息的可实现的速率区域之间的比较。
2014-02-24 cs.IT math.IT
The Compound Multiple Access Channel with Partially Cooperating Encoders
本文的目的是提供一个严格的信息理论分析的子网络的干扰网络。我们证明了两个编码定理的复合多址信道与任意数量的信道状态。发射机处的信道状态信息使得每个发射机具有状态集合的有限分区,并且知道实际状态属于分区的哪个元素。接收机可以具有任意信道状态信息。第一个编码定理适用于两个发射机都有一个公共消息,并且每个发射机都有一个附加的公共消息的情况。第二个编码定理适用于速率受限但无噪声的发射机合作是可能的情况。这种协作可以用于交换关于信道状态信息以及要发送的消息的信息。这里使用的合作协议推广了Willems的会议。我们展示了如何在现代无线蜂窝网络中用于干扰协调和容量增强的模型基站合作。特别是,编码定理的合作情况下,显示有多少合作是必要的,以实现最大容量的网络考虑。
2011-02-01 cs.IT math.IT
Linear Universal Decoding for Compound Channels: a Local to Global Geometric Approach
在离散无记忆信道(DMC)上,线性解码器(最大化加性度量)提供了几个很好的属性。特别地,如果采用合适的编码器,则允许使用具有可管理的复杂度的解码算法。最大似然是线性解码器的一个例子。对于复合DMC,为了实现容量,需要在没有信道知识的情况下表现良好的解码器。在文献中已经研究了几种这样的解码器。然而,没有这种已知的线性解码器。因此,找到线性解码器实现复合DMC容量的问题得到解决,它表明,根据较小的让步,这样的解码器存在,可以构建。本文还开发了一个“局部几何分析”,它允许特别是,以解决上述问题。通过考虑非常嘈杂的渠道,原来的问题是减少,在限制,一个内积空间问题,有见地的解决方案,可以找到。当地的设置,然后可以提供反例反证索赔,但也,它是如何在这个问题中,证明本地的结果可以被“解除”的结果证明全球。
2008-09-30 cs.IT math.IT math.PR
Universal Lattice Codes for MIMO Channels
我们提出了一种编码方案,实现了与代数格的复合MIMO信道的容量。我们的晶格结构利用乘法结构的数域和他们的一组单位,以吸收病态的信道实现。为了形成星座,在格点上应用离散高斯分布。这些技术,以及所提出的晶格的代数性质,然后被用来构建一个次优的解耦编码方案,实现了间隙复合容量解码的晶格,不依赖于信道实现。的差距的特点是在代数不变量的代码,并示出显着小于以前的计划在文献中。我们还展示了替代代数结构,实现遍历衰落信道的容量。
2017-01-10 cs.IT math.IT
Secure and Robust Identification via Classical-Quantum Channels
研究了经典量子信道(cq信道)在信道不确定性和隐私约束下的身份识别能力。准确地说,我们首先考虑复合无记忆cq-信道,并确定其识别能力;然后我们添加一个窃听者,考虑复合无记忆窃听cqq-信道,并确定其秘密识别能力。在第一种情况下(没有隐私),我们发现识别能力总是等于传输能力。在第二种情况下,我们发现一个二分法:要么保密容量(也称为私人容量)的信道是零,然后也是保密标识容量为零,或保密容量是积极的,然后保密标识容量等于传输容量的主信道没有窃听器。我们进行了相同的分析的情况下,任意变化的窃听cqq-信道(cqq-AVWC),类似的调查结果,并提出了几个意见的连续性和超加性的识别能力在后一种情况下。
2019-05-30 cs.IT math.IT quant-ph
Compound Channel Capacities under Energy Constraints and Application
复合信道模型提供了一种简单而直接的方法来分析模型变化下解码器设计的稳定性。通过这项工作,我们提供了一个大类的实际相关的复合信道模型的编码定理。本文给出了高斯经典-量子复合信道在噪声未知、相位未知和衰减未知情况下的解析表达式。我们分析了如何经典的复合信道容量公式激励肯尼迪接收机的位移参数的非平凡的选择。我们的工作证明了复合信道模型作为量子通信中接收器设计方法的价值。
2021-05-10 cs.IT math.IT quant-ph
Outage Common Randomness Capacity Characterization of Multiple-Antenna Slow Fading Channels
研究了在具有加性高斯白噪声(AWGN)、任意状态分布和接收端信道状态信息(CSIR)的单用户多输入多输出(MIMO)慢衰落信道中,在单向通信辅助下,离散相关信源的公共随机性(CR)生成问题.我们完全解决了这个问题,首先表征任意状态分布的MIMO慢衰落信道的信道中断容量。为此,我们还提供了一个特定的复合MIMO高斯信道的可实现的速率。其次,我们定义了MIMO慢衰落信道的中断CR容量,并使用我们的中断传输容量的结果建立了一个单字母的表征。
2021-10-18 cs.IT math.IT
Universal classical-quantum superposition coding and universal classical-quantum multiple access channel coding
利用类型方法的广义包装引理,我们得到了通用的经典量子叠加码和通用的经典量子多址信道码。利用我们的经典-量子通用叠加码,我们建立了一个经典-量子复合广播信道的容量区域与退化的消息集。我们的通用经典量子多址信道码有两种类型的代码。一种是具有联合解码的码,另一种是具有单独解码的码。前者普遍实现容量域的角点,后者普遍实现容量域的一般点。将后者的通用代码与已有的结果通过量子推理过程相结合。18,246(2019),我们建立了经典-量子复合多址信道容量区域的单字母公式。
2021-05-06 cs.IT math.IT quant-ph
On the Capacity of a General Multiple-Access Channel and of a Cognitive Network in the Very Strong Interference Regime
1979年,Han确定了在发送节点之间具有任意消息分布的多址信道的容量,并且容量区域的表达式包含许多速率界限,并且随着消息的数量呈指数增长。我们推导出一个更紧凑的表达的容量区域中,该信道的速率界限的数量取决于在编码器的消息的分布。使用这个表达式,我们证明了一类一般的认知网络,我们表示为“非常强的干扰”制度的能力。在这种情况下,在所有接收机解码所有消息时没有速率损失,并且容量区域减少到复合多址信道的容量。该结果概括了干扰信道、认知干扰信道、具有认知中继的干扰信道和许多其他信道的“非常强的干扰”容量结果。
2012-02-05 cs.IT math.IT
Adversarial Network Coding
提出了一种对抗性网络编码的组合框架。通过指定一个或多个(可能协调的)对手可能采取的可能行动来描述信道。三个概念的容量(单次容量,零误差容量,和复合零误差容量)的上界获得点对点信道,并推广到相应的容量区域适合于多源网络。本文的一个关键结果是一个通用的方法,通过该方法,这些能力在点对点通道的界限可以移植到网络。这种技术详细说明了汉明类型的信道与多个对手在特定的坐标,对应的,在网络的上下文中,多个对手作用于特定的网络边缘。能力实现编码方案描述了一些考虑的对抗模型。
2017-06-17 cs.IT math.IT
A General Formula for Uniform Common Randomness Capacity
我们推广了由Ahslwede和Csiszár最初建立的统一的公共随机容量公式,用于从独立同分布(i.i.d.)将在速率受限离散无噪声信道上进行单向通信的离散源扩展到单向通信在任意单用户信道上的情况。在我们的证明中,我们将使用Verdú和Han为任意点对点信道建立的传输容量公式。
2022-09-09 cs.IT math.IT
On Capacity Formulation with Stationary Inputs and Application to a Bit-Patterned Media Recording Channel Model
在这封信中,我们说明了除其他事项外,使用的一组容量实现输入容量计算的平稳性属性。特别是,作为一个案例研究,我们认为比特模式的媒体记录通道模型,并制定新的下限和上限的能力,产生改进现有的结果。新的界限是紧在低噪声水平的观察的启发,我们还描述了该模型的能力作为一个系列的扩展在低噪声制度。这些结果的关键是在容量公式的极大化输入集上实现平稳性。虽然该属性是普遍的遍历理论文献中的容量配方,我们表明,这种实现是可能的香农理论框架中,一个信道被定义为一个序列的有限维条件概率,通过定义一类新的一致的平稳和遍历信道。
2015-09-08 cs.IT math.IT
Feedback Capacity Formulas of AGN Channels Driven by Nonstationary Autoregressive Moving Average Noise
在本文中,我们推导出封闭形式的反馈容量和非反馈可达速率的公式,加性高斯噪声(AGN)信道驱动的非平稳自回归移动平均(ARMA)噪声(具有不稳定的极点和零点),基于时不变的反馈码和信道输入分布。从分析和仿真中得出了令人惊讶的观察结果,(i)使用时不变信道输入分布产生了取决于ARMA噪声的参数的多个容量机制,其可以或可以不使用反馈,(ii)极点越不稳定(分别为:零)的ARMA噪声越高(相应地,较低)的反馈能力,(iii)某些条件,称为可检测性和稳定性是必要的和足够的,以确保反馈能力公式和非反馈可达率{ \it是独立的ARMA噪声的初始状态}。另一个令人惊讶的观察是,Kim的反馈容量的\cite{kim2010}表征是为稳定的ARMA噪声开发的,如果应用于不稳定的ARMA噪声,与我们的反馈容量公式相比,给出了较低的反馈容量值。
2021-06-09 cs.IT math.IT
Control Theoretic Formulation of Capacity of Dynamic Electro Magnetic Channels
本文采用非齐次确定性和随机性麦克斯韦方程组严格地计算了波导(空腔、同轴电缆等)等电磁信道的容量。分布式,但本地化,和狄利克雷边界数据被认为是潜在的输入源。我们证明了存在的源措施,满足一定的二阶约束(相当于功率约束),在该信道容量达到。进一步给出了最优性的充分必要条件。
2008-10-21 cs.IT math.IT
Entanglement-assisted classical capacities of compound and arbitrarily varying quantum channels
本文研究了无记忆任意变化的复合量子信道在纠缠辅助下的经典信息传输。在这两种情况下,我们证明了一般的编码定理以及相应的弱逆界。在这种方式中,我们得到的纠缠辅助的经典容量为两个通道模型的单字母表征。此外,我们还证明了对于某些复合量子信道,纠缠辅助的经典容量在平均和最大误差准则下并不表现出强的逆性质。对于任意变化的量子信道,与纠缠辅助经典容量的强逆命题确实成立。
2017-01-25 cs.IT math.IT quant-ph
A General Formula for the Mismatch Capacity
解决了解码不匹配的信道的基本限制。建立了一般信道失配容量的一般公式,定义为具有一般解码度量序列的条件分布序列。推导出Verdú-Han一般信道容量公式与最大似然译码准则下的失配容量公式之间的一致性。此外,提供了几个上限的能力,并推导出一个更简单的表达式的下限的情况下,一个非负的解码度量。一般公式是专门的情况下,有限的输入和输出字母通道与类型相关的度量。本文还研究了与之密切相关的门限失配译码问题,得到了门限失配容量的一般表达式。作为阈值失配容量的一个例子,我们陈述了有限输入和输出字母信道的仅擦除容量的一般表达式。我们观察到,对于每个通道存在一个(匹配)阈值解码器,这是容量实现。此外,还给出了信道具有强逆的充要条件。对有界度量证明了Csiszár和Narayan的猜想,对[1]中提出的公开问题,即,较低的随机编码边界$C_q^{(\infty)}(W)$的“乘积空间”改进实际上是离散无记忆信道$W$的失配容量。最后,我们提出了一个身份之间的阈值容量和$C_q^{(\infty)}(W)$在DMC的情况下。
2013-09-30 cs.IT math.IT
Competitive Channel-Capacity
针对有限族无记忆信道的不确定性问题,提出基于竞争分析的编码设计思路,采用无速率编码,定义竞争比与遗憾值两种度量,推导其最优值的单字母表达式,验证了该方法相比复合信道方法的优势。
2023-06-13 cs.IT math.IT
On the Capacity of the Beta-Binomial Channel Model for Multi-Level Cell Flash Memories
最近提出了β-二项式(BBM)通道模型来模拟多级单元(MLC)闪存中经验观察到的位错误的过分散统计。在本文中,我们研究的BBM沟道模型的MLC闪存的容量。使用复合信道的方法,我们首先表明,BBM信道模型的容量为零。然而,通过经验观察,这似乎是对闪存信道容量的非常悲观的估计。我们提出了一种改进的信道模型,称为截断支持β-二项式(TS-BBM)信道模型,并推导出其容量。使用经验误差统计从1X-nm和2 Y-nm MLC闪存,我们数值估计TS-BBM沟道模型容量作为程序/擦除(P/E)循环应力的函数。假设使用单个二进制纠错码,2-TS-BBM信道模型的容量提供了闪存芯片的编码速率的上限。
2016-09-01 cs.IT math.IT
Fully Quantum Arbitrarily Varying Channels: Random Coding Capacity and Capacity Dichotomy
考虑了一个由量子干扰器、量子发送器和量子接收器组成的全量子干扰信道通信模型,我们称之为量子任意变化信道(QAVC)。限制到有限维的用户和干扰系统,我们显示,使用置换对称性和de Finetti减少,如何减少的QAVC的随机编码能力(经典和量子)的自然相关的复合信道,这是通过限制干扰到i.i.d.输入状态。此外,我们证明了所需的共享随机性是最多对数的块长度,使用随机矩阵尾界。这意味着一个二分法定理:要么QAVC的经典容量为零,然后量子容量也为零,或者每个容量等于其随机编码变体。
2018-01-14 cs.IT math.IT quant-ph
The Discussion on Shannon channel capacity formula from the viewpoint of signal uncertainty and Research on the Technique of Breaking through the Shannon Limit
本文首先对Shannon信道容量公式进行了简要的阐述,并分析了该公式与信号测不准原理的关系,为推导出能够突破Shannon信道容量的公式做准备。然后介绍了时移非正交多载波调制技术作为突破香农限的一个实例。经过二十多年的发展,该技术已被证明是一种实用的数字通信调制技术。
2020-04-27 cs.IT eess.SP math.IT