Short minimal codes and covering codes via strong blocking sets in projective spaces
极小线性码与有限域上射影空间的特殊类型的阻塞集一一对应，这些阻塞集被称为强阻塞集或截阻塞集。本文证明了$q$元Galois域上维数为$k$且在$q$和$k$中均为线性的极小码的最小码长的一个上界，从而改进了已有的超线性界.这个结果决定了最小长度，直到一个小的常数因子。我们还改进了射影空间中所谓的higgledy-piggledy线集大小的上下上界，并应用这些结果给出了射影空间中覆盖码和饱和集大小的改进界.贡献依赖于几何和概率参数。
2021-05-17 cs.IT math.CO math.IT
Code Design for Short Blocks: A Survey
用于短信息块（例如，一千或更少的信息比特）是一个开放的研究问题，由于无线通信网络中的新兴应用，该问题正变得越来越重要。在这项工作中，我们回顾了一些最新的代码结构针对短块制度，然后我们比较有限长度的性能界限和经典的纠错编码方案。我们将看到如何有效地接近理论界限，具有不同的性能与解码复杂性权衡。
2016-10-04 cs.IT math.IT
Efficient Error-Correcting Codes in the Short Blocklength Regime
用于短信息块（例如，一千或更少的信息比特）是一个开放的研究问题，由于无线通信网络中的新兴应用，该问题正在变得越来越重要。在本文中，我们回顾了一些最有前途的代码结构，针对短块制度，我们比较它们与有限长度的性能界限和经典的纠错编码方案。这项工作解决了使用二进制和高阶调制加性高斯白噪声信道。我们将说明如何有效地接近各种性能与解码复杂性权衡的理论界限。
2019-03-10 cs.IT math.IT
High-Rate Convolutional Codes with CRC-Aided List Decoding for Short Blocklengths
最近，速率$1/ω$零终止和咬尾卷积码（ZTCC和TBCC）与循环冗余校验（CRC）辅助列表解码已被证明接近随机编码联合（RCU）的短块长度的限制。本文设计CRC率$(ω-1)/ω$ CC短块长度，考虑ZT和TB的情况下。CRC设计寻求优化由CRC和CC的级联产生的代码的帧出错率（FER）性能。利用Yamada \emph{et al.}提出的对偶网格结构，降低了ZTCC和TBCC的CRC辅助串行列表维特比解码（SLVD）的复杂度。CRC辅助的TBCC的SLVD紧密地接近以$128$的嵌段长度绑定的RCU。
2022-06-08 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
Variable-length Convolutional Coding for Short Blocklengths with Decision Feedback
本文提出了一种可变长度的判决反馈方案，它使用咬尾卷积码和咬尾可靠输出维特比算法（ROVA）。与有限块长信息论的最新结果相比，BSC和AWGN信道下的仿真结果表明，在平均块长小于100个符号时，采用ROVA的判决反馈方案可以超过反馈码的随机编码吞吐量下限。本文探讨了基于ROVA的判决反馈与解码后，每个符号和解码仅限于少量的增量。与ROVA的基于可靠性的停止规则的性能相比，基于CRC的重传决策。对于CRC位的延迟开销严重的短块长度，基于ROVA的方法提供了优异的速率。
2015-05-04 cs.IT math.IT
Design of Improved Quasi-Cyclic Protograph-Based Raptor-Like LDPC Codes for Short Block-Lengths
基于原型图的类Raptor低密度奇偶校验码（PBRL码）是近年来提出的一类易于编解码的速率兼容LDPC（RC-LDPC）码。这些码在所有设计速率下都具有优异的迭代解码阈值和性能。PBRL码设计到目前为止，长和短的块长度，已经基于优化的迭代解码阈值的原型图的RC码族在各种设计速率。在这项工作中，我们提出了一种设计方法，以获得更好的准循环（QC）RC-LDPC码与PBRL结构的短块长度（几百位）。我们通过最大化可以从PBRL系综的原型图获得的任何QC-LDPC码的最小距离的上界来实现这一点。所获得的代码优于原来的PBRL码在短块长度显着改善错误地板行为在所有的设计速率。此外，我们确定了减少复杂的设计过程中，促进PBRL合奏的一般结构。
2017-06-06 cs.IT math.IT
Iterative Semantic Decoding for Short Block Codes
The University of Sydney（悉尼大学）
针对带噪无线信道的自然语言文本传输，本文提出含信道解码器、语言模型及解交织器的迭代语义接收机，在SNLI语料库AWGN信道仿真中，其BLER较传统短分组编码提升约1.5 dB，且SNR超1.0 dB时BLEU、ROUGE均超99%。
2026-09-04 cs.IT math.IT
Short Block-length Codes for Ultra-Reliable Low-Latency Communications
本文综述了超可靠低延迟通信（URLLC）中的信道编码技术。URLLC服务的严格要求，例如超高可靠性和低延迟，使其成为第五代（5G）移动系统中最具挑战性的功能。对于5G承诺之外的服务，如远程手术和工厂自动化，这个问题更具挑战性，这些服务要求延迟小于1 ms，故障率低至$10^{-9}$。URLLC的非常低的延迟要求不允许使用诸如重传的传统方法来增加可靠性。另一方面，为了保证延迟要求，块长度需要很小，因此最初针对中等到长的块长度设计和优化的传统信道码对于短块显示出显著的缺陷。本文综述了短块长度的信道编码技术，并从性能和复杂度方面对它们进行了比较。确定了几个重要的研究方向，并详细讨论了几种可能的解决方案。
2018-09-05 cs.IT math.IT
Block Markov Superposition Transmission: Construction of Big Convolutional Codes from Short Codes
提出了一种由短码构造大卷积码的方法，称为块马尔可夫叠加传输（BMST）。BMST与叠加块马尔可夫编码（SBME）非常相似，SBME已被广泛用于证明多用户编码定理。BMST的编码过程可以与所涉及的短码的编码过程一样快，而解码过程可以实现为具有可调延迟的迭代滑动窗口解码算法。更重要的是，BMST的性能可以简单地在传输存储器方面的下界，给定的短码的性能是可用的。数值结果表明：（1）在低误码率（BER）区域，该下界可以与适度的译码延迟相匹配，表明迭代滑动窗口译码算法是接近最优的：（2）在误码率为10^{-5}的情况下，采用重复码和单校验码的BMST在较宽的码率范围内都可以在0.5dB以内接近香农限; 3）BMST也可用于非线性码。
2013-08-22 cs.IT math.IT
EXIT Chart Analysis of Block Markov Superposition Transmission of Short Codes
本文提出了一种改进的外信息传输（EXIT）图分析法，它考虑了互信息（MI）与误码率（BER）之间的关系，用于研究短码（简称基本码）的分组马尔可夫叠加传输（BMST）的收敛性。我们表明，BMST码的阈值曲线，使用迭代滑动窗口解码算法与固定的解码延迟达到一个下界在高信噪比（SNR）区域，而在低信噪比区域，由于错误传播，BMST码的阈值变得略差的编码内存的增加。我们还证明了阈值结果与有限长度的性能模拟是一致的。
2015-01-31 cs.IT math.IT
Low Complexity Algorithms for Transmission of Short Blocks over the BSC with Full Feedback
基于Horstein、Shayevitz和Feder以及Naghshvar \emph{et al.}的工作，本文提出了在具有完全无噪声反馈的二进制对称信道（BSC）上顺序传输$k$比特消息的低复杂度算法。为了降低复杂度，本文表明，初始的$k$二进制传输可以发送之前的任何反馈是必需的和组消息具有相等的后验，以减少后验更新的数量从指数在$k$在$k$的线性。仿真结果表明，可实现的速率为这个完整的，无噪声反馈系统的方法容量迅速作为平均块长度的函数，快于已知的有限块长度的下限上可实现的速率与无噪声主动反馈和显着快于有限块长度的下限停止反馈系统。
2020-05-16 cs.IT math.IT
Low-Complexity Block-Based Decoding Algorithms for Short Block Channels
本文针对3GPP短分组信道，提出基于一阶RM码分组编码和快速Hadamard变换的低复杂度译码算法，并结合自适应功率调整实现性能与复杂度的良好折中。
2025-02-10 cs.ET cs.IT math.IT
Short Blocks, Fast Sensing: Finite Blocklength Tradeoffs in RIS-Assisted ISAC
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Carl von Ossietzky University of Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）
针对RIS辅助全双工ISAC系统在有限块长约束下的短分组传输性能下降及残余自干扰问题，通过交替优化和逐次凸近似求解优化框架，识别块长与波束赋形器分配的“甜点”，实现通信与感知的可靠联合性能。
2026-10-14 cs.IT eess.SP math.IT
Tunneling-Augmented Simulated Annealing for Short-Block LDPC Code Construction
Illinois Mathematics and Science Academy（伊利诺伊数学与科学学院）
本文提出一种全局离散优化框架，通过直接优化校验矩阵来构造短块长线性码，采用隧道增强模拟退火与经典局部细化的混合策略，在64-128块长的AWGN信道中实现0.1-1.3dB的SNR增益，且在受限条件下实现贪心方法无法达到的设计权衡。
2026-04-01 cs.IT math.IT
Approaching the Finite Blocklength Capacity within 0.025dB by Short Polar Codes and CRC-Aided Hybrid Decoding
在这封信中，我们探讨了短极化码的性能限制，并发现一个简单的CRC极化级联方案的最大似然（ML）性能可以接近有限块长度的容量。然后，为了以较低的平均复杂度接近ML性能，提出了CRC辅助的混合解码（CA-HD）算法，并将其解码过程分为两步。在第一步中，接收序列通过自适应连续消除列表（ADSCL）解码来解码。在第二步中，CRC辅助球解码与合理的初始半径被用来解码接收序列。为了得到合理的半径，重新计算ADSCL中生存路径的CRC比特，并选择生存路径与接收序列之间的最小欧氏距离作为初始半径。仿真结果表明，在误块率为$10^{-3}$，码长为$128$，码率为$1/2$的情况下，CA-HD可以在有限块长容量的$0.025$ dB内实现.
2019-10-08 cs.IT math.IT
Short Blocklength Error Correction Codes for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出一种两步纠错方案，允许在连续变量量子密钥分发中使用短块长纠错码，从而在140公里距离上将密钥速率提升至7.3倍。
2025-09-26 cs.IT math.IT quant-ph
Guessing Decoding of Short Blocklength Codes
Fudan University（复旦大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Northeastern University（东北大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）
本文提出了一种统一处理GRAND和GCD的框架，分析了它们在短码通信中的性能和优化方法。
2025-11-21 cs.IT math.IT
GC+ Code: A Systematic Short Blocklength Code for Correcting Random Edit Errors in DNA Storage
针对 DNA 存储中随机编辑错误和短序列需求，提出系统短分组码 GC+ 码，理论分析与模拟验证其纠错性能及框架集成效果良好。
2025-09-10 cs.IT math.IT
Rate-Compatible LDPC Codes Based on Puncturing and Extension Techniques for Short Block Lengths
在本文中，我们研究了新的策略，生成速率兼容（RC）的非规则低密度奇偶校验（LDPC）码与短/中等块长度。我们提出了三个打孔和两个扩展方案，旨在确定打孔的位置，最大限度地降低性能和扩展，最大限度地提高性能。第一打孔方案采用计数循环算法和用于在Tanner图（TG）中具有相等长度的短循环的变量节点的分组策略。第二个方案依赖于一个度量称为外部消息度（EMD）和第三个方案是一个基于模拟的穷举搜索，以找到最好的打孔模式中的几个随机的。此外，我们设计了两种基于计数循环算法和EMD度量的分层结构扩展方案，并将其应用于RC-LDPC码的设计。仿真结果表明，在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，提出的扩展和打孔技术具有更大的速率灵活性和良好的性能，优于现有技术。
2014-07-19 cs.IT math.IT
Undetected Error Probability in the Short Blocklength Regime: Approaching Finite-Blocklength Bounds with Polar Codes
本文研究短块长下未检测错误与总错误概率的权衡，提出两种有限块长可达界，并基于 CA polar 码评估 CRC 与阈值两种方案，发现无噪信道下阈值法更优，而不匹配译码下 CRC 法更鲁棒。
2025-03-04 cs.IT math.IT
Tradeoff of age-of-information and power under reliability constraint for short-packet communication with block-length adaptation
本文研究短包通信中信息年龄与发射功率在可靠性约束下的最优权衡，提出可自适应调整块长度的调度策略，并用半马尔可夫决策过程刻画权衡，证明非自适应策略在多种状态下接近最优。
2023-12-03 cs.IT math.IT
Efficient Decoders for Short Block Length Codes in 6G URLLC
本文综述了超可靠低延迟通信（URLLC）中潜在的信道解码技术。URLLC以其严格的要求而闻名，包括超可靠性，低端到端传输延迟和数据包大小灵活性。这些要求加剧了物理层设计的难度，特别是对于信道编码和解码方案。为了满足URLLC的要求，解码器必须表现出优越的误码率性能\black{and}低解码复杂度。\black{Also, it is desired that decoders be universal}以适应各种编码方案。本文提供了一个全面的审查和比较不同的候选解码技术的URLLC的错误率性能和计算复杂性的结构化和随机短码。我们进一步提出了解码器的选择建议，并提出了几个潜在的研究方向。
2022-12-22 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Block Markov Superposition Transmission of Short Codes
本文研究了短码的块马尔可夫叠加传输（BMST）的渐近性能和有限长性能，BMST可以看作是一类新的空间耦合SC码，其生成矩阵（简称{ \em基本码}）是耦合的。为了研究BMST码的收敛性，提出了一种改进的外信息传递EXIT图分析法，该方法考虑了互信息MI与误码率的关系。利用改进的EXIT图分析，研究了各种参数对BMST码性能的影响，从而为设计和实现适用于滑动窗口译码的实用BMST码提供了理论指导。然后，我们提出了BMST码和SC低密度奇偶校验（SC-LDPC）码的性能比较的基础上相等的解码延迟。同时还比较了两种算法的计算复杂性。仿真结果表明，在等译码时延约束下，以重复码为基本码的BMST码在瀑布区性能优于$(3,6)$ -正则SC-LDPC码，但具有较高的计算复杂性。
2015-04-12 cs.IT math.IT
NOMA Joint Decoding based on Soft-Output Ordered-Statistics Decoder for Short Block Codes
在本文中，我们设计的联合解码（JD）的非正交多址（NOMA）系统采用短块长度码。首先，我们提出了一种低复杂度的软输出有序统计解码（LC-SOSD）的解码停止条件的基础上，来自码字估计的后验概率的近似。仿真结果表明，LC-SOSD具有与原始SOSD相似的互信息变换特性，但复杂度显著降低。在此基础上，结合并行干扰消除（PIC）和LC-SOSD，设计了一种适用于NOMA系统的有效JD接收机。为了加快算法的收敛速度，引入了解码开关（DS）和解码合并器（DC）两种新技术。仿真结果表明，在加性高斯白噪声（AWGN）信道和衰落信道下，与连续干扰消除（SIC）译码相比，该接收机具有较低的出错率（BER）和译码迭代次数复杂度。
2021-10-28 cs.IT math.IT
An Improved Sphere-Packing Bound Targeting Codes of Short to Moderate Block Lengths and Applications
本文推导了一种改进的球填充（ISP）界短到中等块长的目标码。我们首先回顾了1967年的球形包装（SP67）的离散无记忆通道，以及最近的改进由Valvis和Fossorier。这些概念被用于推导一个新的下界的解码错误概率（称为ISP界），这是一致的紧比SP67界及其最近的改进版本。在较弱的条件下，ISP界也适用于一般的无记忆信道，并给出了它的一些应用实例。它的紧密性进行了研究，通过比较它与ML解码错误概率的界限。它是举例说明，ISP界建议一个有趣的替代1959年球形包装（SP59）的香农界的高斯信道，特别是数字调制的高频谱效率。
2006-09-17 cs.IT math.IT
Marker-Delimited Codes for Short-Blocklength, High-Rate Coding over Multi-Read Edit Channels
Côte d’Azur University（蔚蓝海岸大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；I3S（尼斯索菲亚安蒂波利斯信息、系统与智能实验室）
针对DNA存储多读取编辑信道的短块长度高码率场景，提出结合标记分隔码与LDPC码的级联编码方案，提升了纠错效率。
2026-09-01 cs.IT math.IT
High-Rate Short-Block LDPC Codes for Iterative Decoding with Applications to High-Density Magnetic Recording Channels
本文研究了一类新的高码率低复杂度LDPC码--三角形单奇偶检验（T/SPC）码。T/SPC是一种规则的、可软解码的、线性时间可编码/可解码的代码。与先前的高速率和低复杂度LDPC码（诸如众所周知的Turbo乘积码/单奇偶检验（TPC/SPC））相比，T/SPC提供更高的码率、更短的码字和更低的复杂度。这使得T/SPC在集成电路上的实际实现非常有吸引力。此外，我们分析了基于软输入软输出（SISO）均衡器的迭代解码器在高密度垂直磁记录通道上使用T/SPC的性能。计算机模拟表明，该方案是能够实现高达0.3 dB的TPC/SPC码的增益与实现复杂度显着降低。
2011-04-07 cs.IT math.IT
Rate-Compatible Short-Length Protograph LDPC Codes
本文提出了一种码率兼容的原模图LDPC码，其信息块长度为1 k，在瀑布区和错误平层区均具有优异的性能。这种代码的设计在过去已经证明是困难的，因为由结构化设计（原图）、速率兼容性以及小块长度施加的约束不容易一起满足。例如，随着块长度的减小，作为编码设计中的主要参数的解码阈值的优势降低，从而使寻找好的码变得复杂。我们的速率兼容原型代码的速率范围从1/3到4/5，并且在低至$10^{-6}$ FER时没有显示错误下限。
2013-02-21 cs.IT math.IT
A Method to determine Partial Weight Enumerator for Linear Block Codes
本文利用误差脉冲技术和蒙特卡罗方法，提出了一种快速有效的二元线性分组码部分重量计数器（PWE）的求法。该PWE可用于计算软判决最大似然解码器（MLD）的错误概率的上界。作为该方法的应用，我们给出了BCH（130，66），BCH（103，47）和BCH（111，55）缩短码的部分重量计数器和分析性能，其中第一个码是由二进制本原BCH（255，191，17）码缩短得到的，另外两个码是由二进制本原BCH（127，71，19）码缩短得到的。这三个代码的重量分布是未知的，在我们的知识。
2012-12-25 cs.IT math.IT
CRC-Aided High-Rate Convolutional Codes With Short Blocklengths for List Decoding
本文针对短分组高码率卷积码设计最优CRC多项式，结合对偶网格等技术降低译码复杂度，验证了相关方案能紧密逼近RCU界，并对比了不同码型与译码器的复杂度-性能权衡。
2023-10-10 cs.IT math.IT
Analysis of Short Blocklength Codes for Secrecy
在本文中，我们提供了适用于物理层编码技术有限块长度高斯和衰落窃听信道模型的保密度量。我们的指标超越了一些已知的实际保密措施，如误码率和安全差距，使较低的概率保证出错率在短块长度之前和之后的保密解码器。我们的技术是特别有用的情况下，应用传统的信息理论的安全措施是不切实际的或根本还没有理解。这些度量可以帮助实际的系统分析和物理层安全代码的实际系统设计。此外，这些新措施填补了物理层安全编码的实际安全措施的当前景观中的空白，并可能有助于在现实世界系统中广泛采用物理层技术来实现安全性。我们还展示了如何提供新的指标技术，减少现实的信道模型，以更简单的离散无记忆窃听信道等价物，现有的保密码设计可以实现信息理论上的安全。
2015-09-23 cs.CR cs.IT math.IT
On the Performance of Short Block Codes over Finite-State Channels in the Rare-Transition Regime
随着移动应用领域的扩展，无线网络的任务是支持不同的连接配置文件，包括实时流量和延迟敏感的通信。在许多随之而来的工程挑战是需要更好地了解在非渐近制度的前向纠错的基本限制。本文分析了有限状态信道下随机分组码的性能，并对它们在最大似然译码下的性能进行了评估。特别是，经典的结果从信息论的背景下，与罕见的转换通道，并推导出随机码的解码失败的概率上的界限。这创建了一个分析框架，其中保留了码字内和码字之间的信道依赖性。这些结果随后被整合到排队问题公式中。例如，它示出，对于随机编码的Gilbert-Elliott信道上，性能分析的错误概率的上界的基础上提供了很好的估计系统性能和最佳的代码参数。总的来说，这项研究提供了新的见解的影响信道相关性的延迟感知，点对点通信链路的性能。它还提供了新的指导方针，如何选择码率和块长度的实时流量在无线通信基础设施。
2014-03-27 cs.IT math.IT
A Scalable Graph Neural Network Decoder for Short Block Codes
The University of Sydney（悉尼大学）
在这项工作中，我们提出了一种新的解码算法的短分组码的基础上的边缘加权图神经网络（EW-GNN）。EW-GNN解码器使用迭代消息传递结构在Tanner图上操作，该结构在算法上与传统的置信传播（BP）解码方法一致。在每次迭代中，沿着每条边传递的消息的“权重”从全连接的神经网络获得，该神经网络具有来自节点/边的可靠性信息作为其输入。与现有的基于深度学习的解码方案相比，EW-GNN解码器的特点是其可扩展性，这意味着1）可训练参数的数量与码字长度无关，2）用较短/简单代码训练的EW-GNN解码器可以直接用于不同码率的较长/复杂代码。此外，仿真结果表明，EW-GNN解码器在解码出错率方面优于文献中的BP和基于深度学习的BP方法。
2022-11-13 cs.AI cs.IT math.IT
CRC-Aided List Decoding of Convolutional Codes in the Short Blocklength Regime
我们认为级联的卷积码（CC）与优化的循环冗余校验（CRC）码作为一个有前途的范例，良好的短块长码。由此产生的CRC辅助卷积码自然允许使用串行列表维特比解码（SLVD），以实现最大似然解码。感兴趣的卷积编码器是速率-$1/ω$，并且卷积码是零终止（ZT）或咬尾（TB）。由此产生的CRC辅助卷积码被称为CRC-ZTCC或CRC-TBCC。为了设计一个好的CRC辅助卷积码，我们提出了距离谱最优（DSO）CRC多项式。提出了一种用于TBCC的DSO CRC搜索算法。我们的分析表明，SLVD的复杂性是由预期的列表排名收敛到$1$在高信噪比。这允许以小的复杂性增加来实现良好的性能。在本文中，我们专注于传输$64$信息比特的速率$1/2$卷积编码器。对于目标错误概率$10^{-4}$，仿真表明最佳CRC-ZTCC在$0.4$ dB内接近随机编码联合（RCU）界限。若干CRC-TBCC在中等SNR值处优于RCU界限。
2021-12-16 cs.IT math.IT
Short Wins Long: Short Codes with Language Model Semantic Correction Outperform Long Codes
针对噪声信道中的自然语言传输，提出多短码并行解码结合 BART 语义纠错及语义 HARQ 的方案，在 BLER、语义质量和延迟上优于传统长 LDPC 码。
2025-05-13 cs.IT eess.SP math.IT
Short-term Performance Limits of MIMO Systems with Side Information at the Transmitter
本文研究了在发射端（CSIT）有完整信道信息时空时分组码（STBC）设计的基本性能极限。利用CSIT，发射机可以执行各种技术，例如速率自适应、功率分配或波束成形。以前，这些基本结果的探索假设长期的约束，例如，信道码可以有无限的解码延迟，功率或速率归一化在无限的信道使用。在长期约束下，发射机可以以低于瞬时互信息的速率工作，并且可以支持无差错传输。在这份报告中，我们专注于短期行为的STBC系统的性能极限。我们假设系统具有块功率约束、块速率约束和有限解码延迟。有了这些限制，虽然发射机可以执行速率自适应，功率控制，或波束成形，我们表明，解码错误是不可避免的。在高SNR状态下，分集增益的上界由发送天线、接收天线和消息传播的独立衰落块信道的数量的乘积决定。换句话说，衰落不能完全与短期约束作斗争。证明是基于一个球包装的论点。
2011-06-03 cs.IT math.IT
Overcoming Data Availability Attacks in Blockchain Systems: Short Code-Length LDPC Code Design for Coded Merkle Tree
轻节点是区块链系统中的客户端，仅存储区块链分类账的一小部分。在某些区块链中，轻节点容易受到数据可用性（DA）攻击，其中恶意节点通过向系统中的节点隐藏块的无效部分来使轻节点接受无效块。最近，Yu等人提出了一种基于LDPC码的称为编码Merkle树的技术，该技术使轻节点能够通过随机请求/采样来自恶意节点的块的部分来检测DA攻击。然而，如果恶意节点隐藏LDPC码的小停止集，则轻节点无法以高概率检测到DA攻击。在本文中，我们证明了一个合适的专门的LDPC码和轻节点采样策略的协同设计，导致检测DA攻击的概率很高。我们考虑不同的对手模型的基础上，他们的计算能力，找到停止集。对于不同的对手模型，我们提供了新的专门的LDPC码结构和耦合轻节点采样策略，并证明它们导致更高的概率检测DA攻击相比，在早期文献中提出的方法。
2022-08-27 cs.CR cs.IT math.IT
Semantic Error Correction and Decoding for Short Block Codes
School of Electrical and Computer Engineering, The University of Sydney（悉尼大学电气与计算机工程学院）
本文提出一种语义增强的接收框架，用于通过噪声无线信道传输自然语言句子，利用多种短块码。在接收端，通过语义纠错模型重构损坏段落，并提出语义列表解码和语义置信度引导的HARQ机制，提升传输性能。
2026-04-29 cs.AI cs.IT math.IT
Generalized Sparse Regression Codes for Short Block Lengths
稀疏回归码（Sparse Regression Codes，简称RST）将压缩感知的稀疏信号恢复框架与差错控制编码技术相结合。编码产生的码字是字典矩阵的列的\emph{sparse}线性组合。使用稀疏信号恢复算法来完成LDPC解码。我们构造字典矩阵使用黄金码和相互无偏基地，并制定适当的推广的GREEN（GREEN）。我们开发了一个贪婪的解码器，称为匹配和解码（MAD）算法，并提供其分析无噪声恢复保证。我们提出了一种并行贪婪搜索技术，称为并行MAD（PMAD），以提高性能。我们描述的适用性的GST-PMAD解码器的多用户信道，提供了一个非正交多址接入方案。我们提出的数值结果比较块出错率（BLER）的性能，在AWGN信道的GST-B算法，在短块长度制度。PMAD解码器给出了比近似消息传递解码器更好的误比特率。当与其他现有码相比时，具有PMAD的GC 32提供了可比较的和有竞争力的BLER性能。在多用户信道中，GARCH与PMAD译码器的性能优于具有相同频谱效率的正交多址接入方案的球形填充下界。
2023-03-24 cs.IT eess.SP math.IT
Multipoint Code-Weight Sphere Decoding: Parallel Near-ML Decoding for Short-Blocklength Codes
Korea University（韩国大学）；POSTECH（浦项科技大学）
本文提出了一种适用于短块长低速率码的并行近ML解码方法，通过两阶段解码框架实现高效低延迟的解码性能。
2026-02-09 cs.IT eess.SP math.IT
Short Blocklength Wiretap Channel Codes via Deep Learning: Design and Performance Evaluation
Wichita State University（威奇托州立大学）
在信息论安全保证下，我们设计了高斯窃听信道的短块长码。我们的方法包括在解耦的可靠性和保密性的限制，在我们的代码设计。具体来说，我们通过一个自动编码器处理的可靠性约束，并处理与哈希函数的保密性约束。对于块长度小于或等于128，我们通过模拟评估在合法的接收器和泄漏在窃听我们的代码建设的错误的概率。该泄漏被定义为机密消息和窃听者的信道观测之间的互信息，并且经由基于神经网络的互信息估计器来经验地测量。我们的模拟结果提供了代码的例子，积极的保密率，优于最好的已知的可实现的保密率获得非建设性的高斯窃听信道。此外，我们表明，我们的代码设计是适合的复合和任意变化的高斯窃听信道，其中的信道统计数据是不完全已知的，但只知道属于一个预先指定的不确定性集。这些模型不仅捕获与信道统计估计相关的不确定性，而且还捕获窃听者通过改变其位置来干扰合法传输或影响其自身信道统计的情况。
2023-01-23 cs.IT cs.LG math.IT
Rate Outage and Meta-Distribution for Uplink Networks in Finite Block-Length Regime
本文针对有限块长度下的上行大规模网络，推导空间平均速率中断概率和编码速率元分布的界，揭示给定块长度与FER时的确切可达速率及实际网络速率与经典容量的差异。
2023-12-16 cs.IT math.IT
Neural-Model-Augmented Hybrid NMS-OSD Decoders for Near-ML in Short Block Codes
Shandong Technology and Business University（山东工商学院）；Binzhou Medical University（滨州医科大学）
本文提出一种混合解码架构，将归一化最小均方（NMS）解码器与强化有序统计解码（OSD）串联，以实现短线性分组码（包括LDPC、BCH和RS码）的近最大似然性能。通过引入基于卷积神经网络的解码信息聚合模型、自适应解码路径和滑动窗口辅助模型，有效降低复杂度并提升性能。
2026-04-26 cs.IT math.IT
Analysis and Design of Analog Fountain Codes for Short Packet Communications
本文主要研究了用于短分组通信的模拟喷泉码（AFC）的设计与分析。我们首先提出了一个基于密度进化（DE）的框架，它跟踪的概率密度函数之间交换的消息的变量和检查节点的AFC的置信传播解码器的演变。使用建议DE框架，我们制定了一个优化问题，找到最佳的AFC码参数，包括权重集，这使得在给定的信噪比（SNR）的比特出错率最小化。我们的研究结果表明，我们的AFC码设计的优越性相比，现有的AFC设计在文献中，从而在渐近长块长度制度的建议DE框架的有效性。然后，我们专注于选择预编码器，以提高性能的AFC在短块长度。仿真结果表明，较低的预编码率获得较好的实现率在较宽的SNR范围内的短信息块长度。我们还讨论了AFC解码器的复杂度，并提出了一种基于阈值的解码器，以降低复杂度。
2021-10-15 cs.IT math.IT
Enhanced Low-Complexity Receiver Design for Short Block Transmission Systems
EURECOM（欧雷康）
本文提出了一种基于一阶RM码的块编码方法，通过快速哈达玛变换降低解码复杂度，结合自适应DMRS-数据功率调整技术，提升短块传输系统的性能与灵敏度。
2025-11-23 cs.ET cs.IT math.IT
Achieving Short-Blocklength RCU bound via CRC List Decoding of TCM with Probabilistic Shaping
将概率幅度成形（PAS）应用于循环冗余校验（CRC）辅助的网格编码调制（TCM）中，以实现短块长随机编码联合（RCU）的上界。在发送端，等概率的信息比特首先由分布匹配器进行编码，生成具有期望分布的幅度符号。分布匹配器输出的二进制表示然后由CRC编码。最后，CRC编码的比特由Ungerboeck的TCM方案编码和调制，该TCM方案由$\frac{k_0}{k_0+1}$系统咬尾卷积码和映射函数组成，该映射函数将编码比特映射到具有容量实现分布的信道信号。本文证明了，对于所提出的发射机，CRC比特具有均匀分布，信道信号具有对称分布。在接收端，采用串行列表维特比译码（S-LVD）来估计信息比特。仿真结果表明，对于87比特输入，65-67个8-AM编码输出符号的CRC-TCM-PAS系统，在加性高斯白噪声信道下，通过合理设计CRC码和卷积码，译码性能达到RCU界。
2021-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
Near-Hashing-Bound Multiple-Rate Quantum Turbo Short-Block Codes
量子稳定子码（QSC）的量子编码速率低，因为它们必须在比特翻转和相位翻转错误的情况下恢复量子比特（量子比特）。在这篇论文中，我们设想了一个低复杂度的级联量子Turbo码（QTC）的设计表现出高的量子编码速率。高量子编码速率是通过组合量子域版本的短分组码（SBC）（也称为单奇偶校验（SPC）码）作为外码和量子单位速率码（QURC）作为内码来实现的。尽管其设计简单，建议的QTC产生一个近散列界的纠错性能。例如，与文献中已知的最佳半速率QTC，即QIrCC-QURC方案，其操作在距离量子哈希边界$D = 0.037$处相比，我们的新QSBC-QURC方案可以操作在距离$D = 0.029$处。还值得一提的是，这是能够根据在给定量子信道的不同去极化概率的情况下减轻泡利误差所需的量子编码速率来调整量子编码器的QTC的第一实例化。
2019-03-26 cs.IT math.IT quant-ph
GNN-based Auto-Encoder for Short Linear Block Codes: A DRL Approach
School of Electrical and Computer Engineering, The University of Sydney（悉尼大学电气与计算机工程学院）；School of Electronic and Information Engineering, Harbin Institute of Technology (Shenzhen)（哈尔滨工业大学（深圳）电子与信息工程学院）
该研究提出融合DRL与GNN的端到端自动编码器，通过MDP设计校验矩阵并联合训练可跨码长、码率迁移的EW-GNN解码器，在短码场景下以低复杂度超越传统LDPC和BCH方案。
2024-12-03 cs.IT cs.LG math.IT
Remote Short Blocklength Process Monitoring: Trade-off Between Resolution and Data Freshness
在网络物理系统中，如在5G及以后，多个物理过程需要在远程设备上进行及时的在线监控。在那里，接收到的信息用于估计当前和未来的过程值。当通过通信信道传输过程数据时，使用源-信道编码以减少数据错误。在传输过程中，高数据分辨率有助于精确捕获过程变量的值。然而，这通常伴随着长的传输延迟，降低了数据的利用率，因为估计质量随着时间的推移而降低。在本文中，最近的数据和精确的测量之间的权衡捕获的高斯马尔可夫过程。信息量（AoI）度量用于评估数据的及时性，而均方误差（MSE）用于评估预测过程值的精度。AoI固有地出现在MSE表达式中，但它可以相对更容易优化。我们的目标是最小化这两个指标的时间平均版本。我们遵循短块长度源信道编码方法，并优化所使用的代码的参数，以便描述MSE和AoI之间的可扩展性区域。
2020-05-11 cs.IT cs.NI eess.SP
Low-Complexity Decoding for Low-Rate Block Codes of Short Length Based on Concatenated Coding Structure
针对短低码率高最小距离码在 OSD/A* 受限搜索中复杂度过高的问题，本文利用内码 SISO 译码器的 LLR 改进 MRIP 帧，并构造 (128,36) 等级联码，实现比 eBCH 基准更高效的近最优译码。
2025-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Feasibility of short blocklength Reed-Muller codes for physical layer security in real environment
该研究在真实室内 SDR 窃听信道中实现基于 RM 码层次结构的陪集编码，并用 MINE 量化泄露，验证短码低时延物理层安全的可行性。
2025-01-09 cs.CR cs.IT eess.SP
RNN Decoding of Linear Block Codes
Tel-Aviv University（特拉维夫大学）
设计一个实用的，低复杂度，接近最佳，信道解码器的功能强大的代数码短到中等块长度是一个开放的研究问题。最近，它已经表明，前馈神经网络架构可以改善标准的信念传播解码，尽管大的例子空间。本文介绍了一种用于线性分组码译码的递归神经网络结构。我们的方法相比，前馈神经网络具有显着更少的参数显示出相当的出错率的结果。我们还证明了改进的性能，相信传播稀疏坦纳图表示的代码。此外，我们证明了RNN解码器可以用于提高性能或降低mRRD算法的计算复杂性，用于低复杂度，接近最佳，短BCH码的解码。
2017-02-24 cs.IT cs.LG cs.NE
