Feedback Communication Over the BSC with Sparse Feedback times and Causal Encoding
本文针对后验匹配通信方案反馈频率高的问题，提出约束反馈回传频率的方案，实验表明在维持原高速率的前提下可大幅降低BSC通信中的反馈频率，推动后验匹配走向实用。
2024-04-15 cs.IT math.IT
Achieving Optimal Short-Blocklength Secrecy Rate Using Multi-Kernel PAC Codes for the Binary Erasure Wiretap Channel
本文针对二进制擦除窃听信道，提出多核PAC码短分组编码方案，证明在特定保密泄漏约束下可在分组长度16至128实现理论最优保密速率。
2024-09-01 cs.IT math.IT
Coding with Noiseless Feedback over the Z-channel
在本文中，我们考虑的Z通道与无噪声反馈的编码策略。我们分析的组合设置，其中由对手造成的错误的最大数量是成比例的传输，这将是无穷大的数量。在没有反馈的情况下，已知错误分数$τ\ge 1/4$的最佳非对称纠错码的速率随着块长度的增长而消失。在本文中，我们给出了一个有效的反馈编码方案与$n$传输，实现了任何分数的错误$τ<1$和$n\to\infty$的正率。此外，我们还对渐近长反馈非对称纠错码的速率给出了一个上界。
2021-02-09 cs.IT math.IT
Decoder Ties Do Not Affect the Error Exponent of the Memoryless Binary Symmetric Channel
本文在经典信道编码的背景下研究了文献[1]中建立的多假设检验的广义Poor-Verdu误差下界。证明了在无记忆二进制对称信道（BSC）上发送的任意分组码序列，其最小错误概率（在最大似然译码下）相对于广义界有一个相对偏差，该广义界在块长度上最多线性增长.这一结果直接意味着，对于BSC上使用的任意码，解码器关系只能影响最小错误概率的次指数行为。
2021-11-03 cs.IT math.IT
On Decoder Ties for the Binary Symmetric Channel with Arbitrarily Distributed Input
本文研究非均匀输入下BSC信道MAP译码错误概率，证明译码器平局概率与错误概率之比随码长线性增长，不影响错误指数，推广了均匀输入情形。
2023-04-13 cs.IT math.IT
Non-Asymptotic Converse Bounds Via Auxiliary Channels
本文提出了一种新的推导离散弱对称无记忆信道非渐近可达速率逆界的方法。它是基于有限的块长度统计的通道，其中与使用一个辅助通道的逆界产生。该方法是通用的，并首次提出了一个任意的弱对称信道。然后，将主要结果专门用于$q$ -进制擦除信道（QEC）、二进制对称信道（BSC）和带停止反馈的QEC。数值计算结果表明，相同或可比的界限，以国家的最先进的QEC和BSC的情况下，和更严格的限制与停止反馈的QEC。
2022-02-05 cs.IT math.IT
Finite Blocklength Secrecy Analysis of Polar and Reed-Muller Codes in BEC Semi-Deterministic Wiretap Channels
在本文中，我们考虑了一个半确定性窃听信道的主信道是无噪声和窃听者的信道是一个二进制擦除信道（BEC）。我们提供了一个下界可实现的保密率的极性和里德穆勒码，并将其与二阶编码率的半确定性窃听信道。据我们所知，这是第一个工作，证明了极性和Reed-Muller码在短块长度的保密性能。结果表明，在全变差保密度量下，Reed Muller码可以获得非常接近于二阶近似速率的保密速率。另一方面，我们观察到极化码的可实现速率的下限与短块长度的二阶近似速率之间的显著差距。
2021-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
Finite-Blocklength Results for the A-channel: Applications to Unsourced Random Access and Group Testing
我们提出了有限块长度的可扩展性界限的无源的A-通道。在该多址信道中，用户无噪声地发送从具有从$q$元字母表生成的条目的公共码本中挑选的码字。在每个信道使用时，接收机观察不同的发送符号的集合，但不观察它们的多重性。我们发现，A-通道的应用程序在无源随机访问（URA）和组测试。利用有限块长度的界限和URA和非自适应组测试之间的连接通过A通道提供的见解，我们提出了改进的解码方法，最先进的A通道代码，我们展示了A通道代码如何提供一类新的结构化组测试矩阵。开发的界限允许评估可实现的错误概率的组测试矩阵的基础上随机A-通道代码的任意数量的测试，项目和缺陷。我们表明，这样的建设渐近达到最佳数量的测试。此外，每一个可有效译码的A信道码都可以用来构造一个具有次线性恢复时间的群测试矩阵。
2022-10-04 cs.IT math.IT
Complex Analysis of Channel Polarization on Discrete BMS Channels
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文提出了一种基于复函数理论的组件演化框架，用于有限块长下离散二进制输入记忆less对称(BMS)信道的信道极化分析，推导了Bhattacharyya参数的解析表达式，并揭示了二进制擦除信道和二进制对称信道的极性极端性。
2026-05-18 cs.IT math.IT
Sequential Transmission Over Binary Asymmetric Channels With Feedback
在本文中，我们考虑的问题，变长编码类的无记忆二进制非对称信道（BAC）的无噪声反馈，包括二进制对称信道（BSC）作为一种特殊情况。在2012年，Naghshvar等人介绍了一种编码方案，我们称之为足够小的差异（SED）编码器，它渐进地实现了对称二进制输入信道的容量和Burnashev的最佳误差指数。在Naghshvar等人工作的基础上，本文将SED编码方案扩展到BAC类，并开发了平均块长度的非渐近上界，该上界被示出为实现容量和最佳误差指数。对于BSC的特定情况下，我们开发了一个额外的非渐近界使用两阶段分析，利用下鞅合成和马尔可夫链时间的第一次通过分析。对于容量为$1/2$的BSC，两个新的可扩展性界限都超过了Polyanskiy等人的可扩展性界限。
2021-11-30 cs.IT math.IT
BER-Based Physical Layer Security with Finite Codelength: Combining Strong Converse and Error Amplification
提出了一种基于比特出错率（BER）的有限块长度的物理层安全方案.针对高误码率意义下的保密通信，将信息论强逆与基于混淆和扩散的替换置换网络（SPN）实现的密码错误放大相结合。对于离散无记忆信道（DMC），提供了一个分析框架，显示有限的块长度，最大/最小可能的传输速率，和BER要求的合法接收器和窃听者之间的权衡。此外，分析研究了高斯信道的安全间隙，并将此概念扩展到其他DMC，包括二进制对称信道（BSC）和二进制擦除信道（BEC）。对于衰落信道，发送功率被优化，以最小化的中断概率的合法接收机受到的BER阈值窃听。
2015-01-04 cs.IT math.IT
Finite-blocklength classical communication over the quantum erasure channel with and without classical feedback
School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University（康奈尔大学电气与计算机工程学院）
本文研究了量子擦除信道在有无经典反馈下的有限块长经典通信，给出了最优成功概率的精确表达式，并证明了反馈在特定参数下能带来严格优势，同时提供了无反馈时的逆定理和错误指数。
2026-10-02 cs.IT math.IT quant-ph
Finite-Length Empirical Comparison of Polar, PAC, and Invertible-Extractor Secrecy Codes over the Wiretap BSC
Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文通过经验比较三种保密编码方案在有限块长下的性能，发现PAC码在不改变保密性的同时显著提升可靠性，且极码/PAC码在安全保证上优于可逆提取器框架。
2026-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rates and Low-Complexity Encoding of Posterior Matching for the BSC
Horstein、Burnashev、Shayevitz和Feder、Naghshvar等人已经研究了使用后验匹配在具有完全无噪声反馈的二进制对称信道（BSC）上的K比特消息的顺序传输。Yang等人使用鞅分析提供了可实现速率的改进的下限，该鞅分析依赖于Naghshvar等人引入的足够小的差异（SED）划分。SED需要相对复杂的编码器和解码器。为了降低复杂性，本文取代SED与宽松的限制，允许足够小的绝对差（SEAD）划分规则。主要的分析结果表明，高于杨等人发现的可压缩率的界限是可能的，即使在新的约束，这是比SED限制较少。新的分析不使用鞅理论的确认阶段，并应用代理渠道技术，收紧的结果。初始系统传输进一步增加了可实现的速率界限。与SEAD相关联的简化编码器具有低于O（K^2）阶的复杂度，并且允许对至少1000比特的消息大小进行模拟。例如，对于目标码字出错率为10（-3），仿真实现了信道的0.50比特容量的99%，平均块大小为200比特。
2023-03-10 cs.IR cs.IT math.IT
Optimal Feedback Communication via Posterior Matching
在本文中，我们介绍了一个基本原则，在一般的无记忆信道中存在的无噪声反馈，称为后匹配的最佳通信。利用这一原则，我们设计了一个（简单的，顺序的）通用反馈传输方案，适用于一大类无记忆信道和输入分布，实现任何速率低于相应的互信息。这为最优反馈通信提供了一个统一的框架，其中Horstein方案（BSC）和Schalkwijk-Kailath方案（AWGN信道）是特例。因此，作为一个推论，我们证明了Horstein计划确实达到BSC的能力，解决了一个长期存在的猜想。我们还提供了封闭形式的表达式的错误概率的计划在一个范围内的速率，并得出可实现的速率在失配设置的计划是根据错误的信道模型设计的。给出了几个具体通道的后验匹配方案的示例，并对相应的误差概率表达式进行了评估。所采用的证明技术利用迭代函数系统的信息速率和收缩特性之间的新关系。
2010-08-10 cs.IT math.IT
Reliability-Dependent Scaling Laws of Deterministic Identification over Binary Symmetric Channels
School of Mathematics, Sichuan University（四川大学数学学院）；Academy of Mathematics and Systems Science, University of Chinese Academy and Sciences（中国科学院数学与系统科学研究院，中国科学院大学）
该研究针对二元对称信道上的确定性识别，引入最小误差参数刻画误差衰减对可实现速率的影响，推导了不同偏差机制下的界，揭示了其渐近行为的几何规律，为有限码长行为提供了见解。
2026-08-05 cs.IT math.IT math.PR
Coding for Fading Channels with Imperfect CSI at the Transmitter and Quantized Feedback
本文提出了一种适用于多路径衰落信道的 SK 类方案，通过中继策略提升传输速率并转换时域信道为频域 MIMO 信道。
2026-01-10 cs.IT math.IT
Variable-Length Codes with Bursty Feedback
针对离散无记忆信道，提出可变长突发反馈码，通过优化反馈时机，在短块长下显著优于单比特停止反馈码，尤其低错误概率时优势明显。
2023-06-23 cs.IT math.IT
Identification over Additive Noise Channels in the Presence of Feedback
我们分析了确定性的消息识别通过信道与非离散加性白噪声和无噪声反馈链路下的平均功率和峰值功率的限制。识别任务是后香农理论的一部分。为了提高某些应用的信息传输效率，考虑香农方法之外的通信系统是有用的。我们提出了一个编码方案，首先产生无限的共同随机发送者和接收者之间。如果信道具有正的消息传输反馈能力，对于给定的错误阈值和足够大的块长度，则使用该公共随机性来构造任意大的确定性识别码。特别是，确定性识别反馈能力是无限的，无论缩放（指数，双指数等）。选择能力定义。显然，如果除了使用反馈之外还允许随机编码，则这些结果继续保持。
2022-02-17 cs.IT math.IT
Secrecy Coding for the Binary Symmetric Wiretap Channel via Linear Programming
本文利用线性规划优化方法研究主信道无噪声、窃听信道为BSC的窃听信道，提出更紧的有限码长保密速率极限及优于随机装箱码的保密编码方案，并给出线性和非线性码的装箱技术。
2024-01-13 cs.IT math.IT
Optimizing Transmission Lengths for Limited Feedback with Non-Binary LDPC Examples
本文提出了一种通用的方法，用于优化的符号数量的增量（增量冗余分组）在反馈通信系统的增量有限。这种方法是基于一个严格的正常近似成功解码的速率。将这种方法应用于使用非二进制（NB）低密度奇偶校验（LDPC）码的各种反馈系统表明，可以实现大于90%的容量，平均块长度小于500个传输位。一个结果是具有十个增量的性能接近具有无限数量的增量的性能。本文重点讨论了二进制输入加性高斯白噪声（BI-AWGN）信道，但也证明了正常近似在衰落信道以及需要更大QAM星座的高SNR AWGN信道的示例中效果良好。本文探讨了可变长度的反馈码终止（VLFT）和更实用的可变长度的反馈（VLF）代码没有终止，不需要无噪声发射机确认的假设。对于甚低频，我们考虑两个阶段的计划和CRC为基础的计划。
2016-02-16 cs.IT math.IT
On Optimal Finite-length Block Codes of Size Four for Binary Symmetric Channels
本文研究二进制对称信道下分组长度为 n、码本大小为 4 的最优码，证明最优码必为线性码或 Class-I/Class-II 非线性码，并对 n≤300 完全识别最优码，发现除 n=3 外均等价于线性码。
2023-07-04 cs.IT math.IT
Feedback Communication Systems with Limitations on Incremental Redundancy
本文探讨了使用增量冗余（IR）与无噪声发射机确认（NTC）的反馈系统。针对基于{ \em有限长}码（块长度为$N$）且译码尝试仅在{ \em某些指定译码次数}的IR-NTC系统，本文给出了随机编码实现的渐近扩展，给出了速率兼容球形填充（RCSP）性能近似，并给出了咬尾卷积码的仿真结果。信息理论分析表明，$N$的值相对接近预期的延迟产生相同的随机编码可扩展性扩展与$N = \infty$。然而，通过限制解码时间在扩展中引入的惩罚在解码时间之间的间隔中是线性的。对于二进制对称信道，RCSP近似提供了一个有效的计算近似的性能，表现出良好的协议与一个家庭的速率兼容，咬尾卷积码在短延迟制度。对于加性高斯白噪声信道，有界距离解码简化了边缘RCSP近似的计算，并产生与基于最大似然解码的分析类似的结果，用于大于200的时延。当增量传输的数量被约束为小或者增量传输的长度被约束为在第一次传输之后是均匀的时，边际RCSP近似的效率促进增量传输的长度的优化。最后，介绍了一种基于RCSP的解码错误轨迹，该轨迹为反馈通信系统中使用的速率兼容码族的设计提供了目标出错率。
2013-09-03 cs.IT math.IT
Entanglement-of-formation potentials for feedback-assisted classical communication and randomness distillation
School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University（康奈尔大学电气与计算机工程学院）
本文提出形成纠缠势方法，证明反馈辅助通信容量界并精确评估振幅阻尼信道，区分单向与双向随机性蒸馏，揭示双向协议通过保留量子关联超越单向极限。
2026-10-06 cs.IT math.IT quant-ph
DeepJSCC-f: Deep Joint Source-Channel Coding of Images with Feedback
Imperial College London（帝国理工学院）
我们考虑无线传输的图像中存在的信道输出反馈。从香农理论的角度来看，反馈并没有改善渐进的端到端性能，并且单独的信源编码之后的容量实现信道编码（其忽略反馈信号）实现了最佳性能。众所周知，在实际的有限块长度体制中，分离不是最优的;然而，不存在已知的实际的联合信源-信道编码（JSCC）方案，其可以利用反馈信号并且超过基于分离的方案的性能。受JSCC深度学习方法最近成功的启发，我们研究了如何将无噪声或有噪声的信道输出反馈纳入传输系统，以提高接收器的重建质量。我们引入了一个基于自动编码器的JSCC方案，我们称之为DeepJSCC-f，它利用了信道输出反馈，并在固定长度传输的端到端重建质量方面提供了相当大的改进，或者在可变长度传输的平均延迟方面。据我们所知，这是第一个实际的JSCC方案，可以充分利用信道输出反馈，展示了另一种设置，其中现代机器学习技术可以使新的和有效的通信方法的设计，超越传统的结构化编码为基础的设计的性能。
2020-04-09 cs.IT cs.LG eess.IV
