Nonlinear Trellis Description for Convolutionally Encoded Transmission Over ISI-channels with Applications for CPM
在本文中，我们提出了一个匹配解码方案的卷积编码传输码间干扰（ISI）信道，并设计了一个非线性网格描述。作为一个应用程序，我们表明，对于编码的连续相位调制（CPM）使用非相干接收器的状态的超级网格的数量可以显着减少通过匹配的非线性网格编码器。
2012-08-01 cs.IT math.IT
Optimal Combinatorial Neural Codes with Matched Metric $δ_{r}$: Characterization and Constructions
以神经科学理论为基础，G. Cotardo和A. Ravagnavi在\cite{CR}中引入了一种称为组合神经码（简称CN码）的非对称二进制码，其中的“匹配度量”$δ_{r}$称为非对称差异，而不是通常纠错码的汉明距离$d_{H}$。他们还提出了汉明，Singleton和Plotkin界限CN码相对于$δ_{r}$，并询问如何构建CN码$\cC$与大尺寸$|\cC|$和$δ_{r}(\cC).$在本文中，我们首先表明，一个二进制码$\cC$达到上述界限之一为$δ_{r}(\cC)$当且仅当$\cC$达到相应的界限为$d_H$和$r$是充分接近1。这意味着所有最佳CN码都来自通常的最佳码。%（完美码、MDS码或满足通常Plotkin界的码）。其次，我们利用Bent函数构造了几种参数$(n,K, δ_r(\cC))$灵活的CN码。
2021-12-15 cs.IT math.IT
Oversampling Increases the Pre-Log of Noncoherent Rayleigh Fading Channels
我们分析了连续时间，时间选择性，瑞利块衰落信道的容量在高信噪比（SNR）制度。假设衰落过程在每个块内是固定的，并且从块到块独立地改变;此外，其实现对于发射机和接收机是未知的（非相干设置）。分析该信道容量的常用方法是假设接收机执行匹配滤波，然后以符号率进行采样（符号匹配滤波）。这产生离散时间信道，其中每个传输的符号对应于一个输出样本。Liang和Veeravalli（2004）表明，该离散时间信道的容量随着SNR而几何地增长，其中容量pre-log等于$1-{Q}/{N}$。这里，$N$是在一个衰落块内发送的符号的数量，并且$Q$是每个衰落块内的离散时间信道增益的协方差矩阵的秩。在本文中，我们表明，符号匹配滤波是不是一个容量实现战略的基础连续时间信道。具体来说，我们分析了通过对连续时间信道输出进行过采样而获得的离散时间信道的容量前对数，即，通过比符号速率更快地采样它。我们证明，通过过采样的一个因素两个得到一个容量前日志，至少是大的$1-1/N$。由于对应于符号速率采样的容量预对数是$1-Q/N$，我们的结果确实意味着符号匹配滤波在高SNR下不能实现容量。
2014-08-04 cs.IT math.IT
Matched Multiuser Gaussian Source-Channel Communications via Uncoded Schemes
我们调查未编码的计划是否是最佳的高斯源多用户高斯信道。特别地，我们考虑两个问题：第一个是在高斯广播信道上发送相关高斯源，其中每个接收机只对一个源分量感兴趣（或源的一个特定线性函数）在均方误差失真度量下的估计;第二种是在高斯多址信道上发送相关的高斯源，其中每个发射机观测到源的噪声组合，并且接收机希望在均方误差失真度量下重构各个源分量（或各个线性函数）。结果表明，当信道参数满足一定的一般条件时，诱导的失真元组在可达失真区域的边界上，因此是最优的。而不是按照传统的方法，试图表征可实现的失真区域，我们问的问题是否以及如何匹配可以有效地确定。这种决策问题的制定有助于规避困难的优化问题，往往嵌入在区域表征问题，它也使我们专注于临界条件的外边界，使不等式成为平等，有效地解耦成几个简单的子问题的整体问题。以前未知的文献中的最优性结果得到使用这种新的方法。作为副产品的调查，新的外边界推导出这两个问题。
2017-03-01 cs.IT math.IT
Partial Orders in Rate-Matched Polar Codes
本文为速率匹配极化码在BEC和BMSC下建立偏序关系，证明其在分组速率匹配后的保持性，并利用该工具改进PW序列及母码可靠序列。
2024-11-06 cs.IT math.IT
Reduced Complexity Super-Trellis Decoding for Convolutionally Encoded Transmission Over ISI-Channels
在本文中，我们提出了一个匹配编码（ME）方案卷积编码传输码间干扰（通常称为ISI）信道。一种新颖的网格描述使得能够联合执行均衡和解码，即，使得能够进行有效的超网格解码。通过这种匹配的非线性网格描述，我们可以显着减少所需的状态数的接收端维特比算法执行最大似然序列估计。进一步的复杂性降低，实现了使用减少状态序列估计的概念。
2012-10-04 cs.IT math.IT
Error Exponents for Randomised List Decoding
本文研究了随机化列表解码的误差指数，分析了固定和指数增长列表大小下的误差指数特性，揭示了匹配度量下的性能边界。
2026-01-14 cs.IT math.IT
Soft GRAND under Channel Uncertainty: Minimax Posterior-Envelope Ordering and Gallager-Exponent Preservation
Harvard University（哈佛大学）
针对信道不确定性下的软GRAND解码，提出后验包络排序以最小化最坏情况秩-后验乘积，并证明在均匀输入无记忆信道上其误差指数保持为Gallager指数。
2026-09-25 cs.IT math.IT
The Achievable Distortion Region of Bivariate Gaussian Source on Gaussian Broadcast Channel
我们提供了一个完整的表征，可实现的失真区域的问题，发送一个双变量高斯源的带宽匹配的高斯广播信道，每个接收器感兴趣的源中只有一个组件。这种设置自然地概括了简单的单高斯源带宽匹配的广播问题，其中未编码的方案是已知的最佳。我们表明，一个混合方案可以实现最佳的二元情况下，但无论是单独的未编码的计划，也不是单独的分离为基础的计划是不够的。我们进一步表明，在这种联合源信道编码设置，高斯设置是最坏的情况下，源和信道噪声具有相同的协方差。
2010-06-03 cs.IT math.IT
Adaptive Channel-Matched Detection for C-Band 64-Gbit/s Optical OOK System over 100-km Dispersion-Uncompensated Link
针对100公里无色散补偿C波段64-Gbit/s光OOK系统，提出含PNLE、DFE、MLSE的自适应信道匹配检测方法，仅接收端使用即达7%硬判决前向纠错门限，创该场景纪录，为光互连提供新方案。
2020-04-21 cs.IT eess.SP math.IT
Exact Payload-Decoupling Conditions for Pilot-Only BEM Channel Estimation With Application to OTFS
University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺与南拉齐奥大学）；Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni（意大利国立大学电信联盟）；ENEA（意大利国家新能源与可持续经济发展局）
该研究针对高移动性双色散链路，建立了仅导频BEM信道估计的有效载荷解耦精确条件，提出ZPDI规则并应用于OTFS，GCE-BEM下500km/h时误码率仅比基准差约2dB。
2026-09-02 cs.IT math.IT
Achievable and Converse bounds over a general channel and general decoding metric
推导了一般信道和非匹配译码的可拓界和逆界。直接（可实现）的界限是使用随机编码和分析是紧到因子2。用可达界的形式给出了其逆解，并给出了它们之间的因子。这给出了在一般信道上具有可能失配的解码度量的最佳速率R码的性能，直到所识别的因子。在匹配的情况下，我们证明了逆等于Polyanskiy等人的极大极小元逆。
2015-01-18 cs.IT math.IT
On Secrecy Metrics for Physical Layer Security over Quasi-Static Fading Channels
物理层安全的理论研究通常采用保密中断概率作为准静态衰落信道下无线通信的性能度量。从实际的角度来看，保密中断概率有两个局限性：a）它没有给出任何洞察窃听者的机密消息的可解码性; b）它不能表征当中断发生时，信息泄漏给窃听者的量。受保密中断概率的限制，我们提出了三个新的准静态衰落信道上的安全传输的保密度量。第一个度量建立了保密中断的概念和窃听者的消息的可解码性之间的联系。第二个度量提供了一个基于错误概率的保密度量，它通常用于安全无线系统的实际实现。第三个度量表征了机密信息泄露给窃听者的程度或速度。我们表明，建议的保密指标集体给出了一个更全面的理解衰落信道的物理层安全性，并使人们能够适当地设计安全的通信系统，不同的观点如何保密测量。
2016-07-19 cs.IT math.IT
Computation over Mismatched Channels
我们考虑的问题，分布式计算的目标函数在多路访问通道。如果目标和信道功能匹配（即，计算相同的函数），通过联合设计计算和通信任务可以获得显著的性能增益。然而，在大多数情况下，这两个功能之间存在不匹配。在这项工作中，我们分析了这种不匹配的影响，可实现的性能增益与联合计算和通信设计分离为基础的设计。我们发现，对于大多数对的目标和通道功能，没有这样的增益，计算和通信的分离是最佳的。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Weighted-Hamming Metric for Parallel Channels
针对独立并行q元对称信道，提出加权汉明度量以实现最优译码，证明了部分码可纠正超半距错误，确立了纠错能力与最小距离的关系，给出了码基数界及最优码构造。
2024-02-15 cs.IT math.IT
Universal decoding for arbitrary channels relative to a given class of decoding metrics
我们考虑的问题，通用解码任意未知信道的随机编码制度。对于一个给定的随机编码分布和一类给定的度量解码器，我们提出了一个通用的通用解码器的平均错误概率是，在一个次指数乘法因子，不大于最好的解码器在这类解码器。由于底层信道的最佳最大似然（ML）解码器不一定被假设为属于给定类别的解码器，因此该设置建议了用于以下的通用通用框架：（i）失配解码，（ii）针对给定信道族的通用解码，以及（iii）使用个体序列方法的针对确定性信道的通用编码和解码。我们的普遍性结果的证明是相当简单的，它演示了如何获得一些较早的结果普遍解码的特殊情况。我们还演示了我们的方法如何扩展到更复杂的情况下，如合并无噪声反馈，和多址接入信道。
2012-10-25 cs.IT math.IT
Bandwidth Efficient and Rate-Matched Low-Density Parity-Check Coded Modulation
提出了一种新的编码调制方案。在发射机处，分布匹配器和系统二进制编码器的级联执行概率信号整形和信道编码。在接收器处，逐位解映射器的输出被馈送到二进制解码器。不执行迭代解映射。速率自适应是通过调整输入分布和发射功率来实现的。该方案适用于具有等距信号点的双极性幅移键控（ASK）星座，并且它直接适用于二维正交幅度调制（QAM）。该方案采用DVB-S2低密度奇偶检验（LDPC）码实现。在1 e-3的帧出错率下，新方案仅使用5种模式，在1到5 bits/s/Hz之间的任何频谱效率下，在AWGN容量0.5log 2（1+SNR）的小于1dB范围内运行，即，4-ASK码率为2/3，8-ASK码率为3/4，16-ASK和32-ASK码率为5/6，64-ASK码率为9/10。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Achievable Rates and Error Exponents for a Class of Mismatched Compound Channels
本文研究失配解码在信道接近解码度量时的可达速率与误差指数，推导了相对熵球半径函数的近似，刻画信道估计损失，并给出离散与连续信道的示例。
2025-05-26 cs.IT math.IT
Angle-Delay Profile-Based and Timestamp-Aided Dissimilarity Metrics for Channel Charting
提出融合角域信息与时间戳的新型不相似性度量方法，通过深度学习与流形学习提升 sub-6GHz 大规模 MIMO 信道图表绘制性能，在非视距条件下优于现有方法。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
On the Design of Channel Estimators for given Signal Estimators and Detectors
数字接收机的基本任务是以最好的可能方式决定发送的符号，即，关于适当定义的性能度量。通常的性能度量的示例是符号估计器的误差概率和均方误差（MSE）。在相干接收机中，基于信道估计的使用来进行符号判决。本文重点研究最优性通常的估计，如最小方差无偏（MVU）和最小均方误差（MMSE）估计这些指标，并提出更好的估计时，它是必要的。为了说明的目的，这项研究是在玩具信道模型，即单输入单输出（SISO）平坦衰落信道加性高斯白噪声（AWGN）。通过这种方式，本文突出了目标性能指标的信道估计器的设计依赖关系。
2013-03-18 cs.IT math.IT
A Framework of Mahalanobis-Distance Metric with Supervised Learning for Clustering Multipath Components in MIMO Channel Analysis
由于多径分量（MPC）在实验中被观察到以簇的形式出现，基于簇的信道模型已经成为无线信道研究的热点。然而，大多数的MPC聚类算法的MIMO信道的延迟和角度信息的MPC是基于距离度量，量化的相似性，两个MPC，并确定优选的集群形状，极大地影响MPC聚类质量。本文提出了一种用于MIMO信道分析中MPC聚类的Mahalanobis距离度量的一般框架，无需用户指定参数。值得注意的是，流行的多径分量距离（MCD）被证明是一个特殊的情况下提出的距离度量框架。此外，两个机器学习算法，即弱监督马氏度量聚类和监督大间隔最近邻，学习距离度量。为了评估该方法的有效性，在3GPP空间信道模型的基础上提出了一种改进的信道模型，用于生成具有时延和角度信息的分簇MPC，因为原始的3GPP空间信道模型（SCM）无法评估分簇质量。实验结果表明，提出的距离度量能显著提高现有聚类算法的聚类质量，而学习阶段标记MPC的工作量相当有限.
2021-10-17 cs.IT eess.SP math.IT
On the Outage Capacity of a Practical Decoder Using Channel Estimation Accuracy
研究了在非理想信道估计条件下实现中断容量的最优译码器。首先，通过搜索到家庭的最近邻解码器，这可以很容易地实现在最实际的编码调制系统，我们推导出一个解码度量，最大限度地减少在所有信道估计错误的平均传输错误概率。对于任意无记忆信道，该度量实现了复合（更多噪声）信道的容量。接下来，根据我们以前的工作中引入的估计引起的中断容量（EIO容量）的概念，我们表征了与所提出的解码器相关联的最大可实现的信息速率。建议的解码度量在不相关的瑞利衰落MIMO信道的性能进行比较，经典的失配最大似然（ML）解码器和EIO容量（即最好的解码器在信道估计误差的存在下）给出的理论限制。数值结果表明，推导出的度量提供了显着的增益，在可实现的信息速率和比特出错率（BER），在比特交织编码调制（BICM）的框架，而不引入任何额外的解码复杂度。
2007-06-19 cs.IT math.IT
Outage Exponent: A Unified Performance Metric for Parallel Fading Channels
由有限个子信道组成的并行衰落信道是非常重要的，因为它可以用来描述许多实际的通信系统。另一方面，中断概率被广泛用于分析通信效率、可靠性、信噪比和信道衰落之间的关系。据我们所知，以前的工作只研究了并行衰落信道的渐近中断性能，这只适用于大量的子信道或高信噪比。在本文中，一个统一的性能指标，我们将被称为中断指数，将被提出。我们的方法主要是基于大偏差理论和Meijer的G-函数。它表明，建议中断指数不仅是一个准确的估计中断概率为任何数量的子信道，任何SNR，和任何目标传输速率，但也提供了一种简单的方法来计算中断容量，有限SNR分集复用折衷，和SNR增益。通过使子信道数或信噪比趋于无穷大，可以直接得到系统的渐近性能指标，如时延受限容量、遍历容量和分集复用折衷。类似于Gallager的误差指数，也可以从中断指数定义用于并行衰落信道的可靠函数，其示出了传输可靠性和效率之间的基本关系。因此，建议中断指数提供了一个完整的和全面的性能测量并行衰落信道。
2013-07-18 cs.IT math.IT
On entropy-constrained Gaussian channel capacity via the moment problem
本文研究输入端带有熵约束的功率受限加性高斯信道容量，通过证明矩匹配问题的一般结果，刻画了低信噪比与小熵条件下的容量，并指出具有正小熵的离散变量最多能匹配连续变量的三个初始矩。
2025-04-29 cs.IT math.IT math.PR
A Case for Maximal Leakage as a Side Channel Leakage Metric
侧通道代表了广泛的一类安全漏洞，已被证明存在于许多应用程序中。因为完全消除侧信道通常导致过高的开销，所以需要在成本和泄漏之间进行原则性的权衡。在本文中，我们使用最大泄漏的情况下，分析这种权衡。最大泄漏是为侧通道设计的操作上可解释的泄漏度量。我们提出了最有用的理论特性，最大泄漏从以前的工作和经验表明，传统的指标，如互信息和信道容量低估了边信道所构成的威胁，而最大泄漏不。我们还研究了使用最大泄漏的优化问题的成本泄漏权衡。我们证明，这个问题不仅可以表示为一个线性规划，但也可以实现最佳保护，使用最多两个确定性计划的组合。
2020-04-17 cs.CR cs.IT math.IT
Channel Metrization
我们提出了一种算法，给定一个通道，确定是否有一个距离，使最大似然解码器与最小距离解码器相一致。我们还表明，任何度量，直到解码等价，可以等距嵌入到超立方体的汉明度量，因此，在解码方面，汉明度量是普遍的。
2016-02-25 cs.IT math.CO math.IT
Blind Coherent Preamble Detection via Neural Networks
Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
在无线通信系统中，用户设备（UE）向基站（BS）发送随机接入前导序列以被检测和同步。在标准蜂窝通信系统中，Zadoff-Chu序列由于其恒幅零自相关（CAZAC）特性而被提出。传统的方法是使用匹配滤波器来检测序列。从不同的天线和时刻到达的序列被求和以减少噪声方差。由于在此阶段信道的知识是未知的，因此相干合并方案将非常难以实现。在这项工作中，我们利用系统的设计知识，并提出了一个神经网络（NN）的序列检测器和定时提前估计。我们没有用NN代替前导码检测的整个过程。相反，我们建议使用NN仅用于\textit{blind}相干组合的信号在检测器中，以补偿信道效应，从而最大化的信号噪声比。我们进一步降低了问题的复杂性，使用克罗内克近似模型的信道协方差矩阵，从而减少所需的NN的大小。对定时超前估计和序列检测进行了分析，并与匹配滤波器基线进行了比较。
2021-09-30 cs.IT cs.LG math.IT
Linear codes for $b$-symbol read channels attaining the Griesmer bound
本文研究了$b$-符号读取信道下线性码的参数，在最小距离足够大时确定了$b$-符号度量的最优参数，并给出了小维数二进制成对符号码的最优参数。
2025-07-10 cs.IT math.CO math.IT
Universal A Posteriori Metrics Game
在二进制输入信道上，均匀分布是一种普遍的先验，在这个意义上，它允许在所有二进制输入信道上最大化最坏情况的互信息，确保至少94.2%的容量。在本文中，我们解决了一个类似的问题，但关于一个通用的广义线性解码器。我们寻找最佳的集合的多个后验度量，以最大化最坏的情况下不匹配的互信息实现通过解码与这些度量（而不是一个最佳的解码器，如最大似然比（ML）调谐到真正的信道）。它示出，对于二进制输入和输出通道，两个度量足以实际上实现相同的性能作为一个最佳的解码器。特别是，这意味着存在一个解码器，它是广义线性的，并实现至少94.2%的复合容量的任何复合集，而不知道的基础集。
2010-04-27 cs.IT math.IT math.PR
Uncertainty-Aware Dimensionality Reduction for Channel Charting with Geodesic Loss
针对基于相异度度量的信道制图在非凸结构下的距离失配问题，提出测地线损失与不确定性概率建模，支持多度量融合及惯性动态约束，并在实测数据集上验证定位性能提升。
2024-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Characterization of the Distortion-Perception Tradeoff for Finite Channels with Arbitrary Metrics
本文研究有限字母表信道上以Wasserstein-1距离为感知指标、任意失真矩阵下的失真-感知权衡，证明其计算等价于线性规划，并给出分段线性结构表征及二元信源的闭式解。
2024-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
