Binary Message Passing Decoding of Product Codes Based on Generalized Minimum Distance Decoding
提出了一种基于分量码广义最小距离译码（GMDD）的乘积码二进制消息传递译码算法，GMDD的最后一级基于汉明距离进行判决.该算法关闭了传统的迭代有界距离解码（iBDD）和基于Chase-Pyndiah算法的Turbo乘积解码之间的差距的一半，在一些复杂度增加的代价。此外，所提出的算法只需要一个有限的增加数据流相比，iBDD。
2019-01-23 cs.IT math.IT
Efficient Scheduling of Serial Iterative Decoding for Zigzag Decodable Fountain Codes
喷泉码是在因特网上实现用于多播的可靠通信系统的纠删码。锯齿形可解码喷泉码（ZDF）是Raptor码的一种推广，即采用移位运算产生输出分组。ZDF码的译码采用两级迭代译码算法，该算法结合了逐包剥离算法和逐位剥离算法。通过逐位剥离算法和移位操作，ZDF码在迭代译码下的译码删除率和译码开销都优于Raptor码。然而，逐位剥离算法花费长的解码时间。本文提出了一种ZDF码的快速逐位译码算法。仿真结果表明，与现有算法相比，该算法大大减少了译码时间。
2018-04-16 cs.IT math.IT
Improved Chase-Pyndiah Decoding for Product Codes with Scaled Messages
Communications Engineering Lab, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院通信工程实验室）
本文提出一种改进的Chase-Pyndiah解码器，通过基于组件解码器置信度缩放外源信息，实现比原始解码器0.1 dB的增益，且复杂度增加 negligible。
2026-04-22 cs.IT math.IT
List Message Passing Decoding of Non-binary Low-Density Parity-Check Codes
介绍了一种在$q$-元对称信道上的$q$-元低密度奇偶检验码的译码算法。交换的消息是来自$\Fq$的符号列表。最大列表大小$1$和$2$的密度演化分析。选择定期低密度奇偶检验代码集成的保留值计算相对于文献中的类似算法的增益。最后的仿真结果证实了渐近分析的正确性。
2021-04-13 cs.IT math.IT
Probability of Partially Decoding Network-Coded Messages
在文献中，存在接收器解码已使用随机线性网络编码编码的发送源消息的概率的解析表达式。在这项工作中，我们期待的概率，接收器将解码至少一小部分的源消息，并提出了一个精确的解决方案，这个问题的非系统和系统的网络编码。基于推导出的表达式，我们研究了这两种实现网络编码的信息理论的安全通信和数据的逐步恢复的潜力。
2017-05-10 cs.IT math.IT
Error-and-erasure Decoding of Product and Staircase Codes with Simplified Extrinsic Message Passing
基于迭代有界距离译码（iBDD）的乘积码和阶梯码的译码性能可以在保持较低译码复杂度的前提下，借助适量的软信息得到改善。一种有前途的方法是错误和擦除（EaE）解码，其性能可以可靠地估计密度进化（DE）。然而，外部消息传递（EMP）解码器所需的DE分析需要一个更高的复杂度比简单的内在消息传递（IMP）解码器。在本文中，我们简化的EMP解码算法的EaE信道的两种常用的EaE解码器导出的EMP解码结果从IMP解码器的输出和一些额外的逻辑运算的基础上的代数结构的分量码和EaE解码规则。仿真结果表明，BDD步骤的数量减少到与IMP相当。此外，我们提出了一个启发式修改的EMP解码器，进一步降低了复杂度。在数值模拟中，修改后的解码器的解码性能产生高达0.2 dB的改善相比，标准EMP解码。
2022-05-17 cs.IT math.IT
A Local Tree Structure is NOT Sufficient for the Local Optimality of Message-Passing Decoding in Low Density Parity Check Codes
我们解决的问题，“是一个局部树结构足够的局部最优性的消息传递算法在低密度奇偶检验码？结果表明，答案是否定的。利用这一观察，我们指出了Thomas J. Richardson和Rüdiger L.Urbanke \cite{RUCapacity}的论文“消息传递解码下低密度奇偶校验码的容量”中定理1证明的一个缺陷。我们进一步提供了一个新的证明该定理的基础上不同的论点。
2007-02-25 cs.IT math.IT
Design of LDPC Codes Robust to Noisy Message-Passing Decoding
研究了加性高斯白噪声信道下低密度奇偶校验（LDPC）码的消息传递译码问题。其中某些处理单元迭代地交换消息的消息传递解码器对于解码LDPC码是常见的。在这些解码器的硬件实现中，交换的消息通常受到内部噪声的影响。我们将内部解码器噪声建模为加性高斯白噪声（AWGN），使交换的消息降级。利用高斯近似的交换消息，我们进行了二维密度演化分析的噪声LDPC解码器。这使得可以跟踪交换的消息密度的均值和方差，并且因此在存在内部解码器噪声的情况下量化LDPC码的阈值。的数值和模拟结果，量化的性能损失，由于内部解码器的噪声。为了部分补偿这种性能损失，我们提出了一种简单的方法，基于EXIT图分析，设计鲁棒的非规则LDPC码。仿真结果表明，所设计的码确实可以补偿由于解码器内部噪声而造成的部分性能损失。
2015-06-01 cs.IT math.IT
On the Message Passing Efficiency of Polar and Low-Density Parity-Check Decoders
本文在消息传递框架下比较极化码与LDPC码的SC和BP译码器，以NMP和距MAP估计的统计距离刻画复杂度—性能权衡，发现SC译码效率最高。
2023-04-21 cs.IT math.IT
Signal Space Alignment for an Encryption Message and Successive Network Code Decoding on the MIMO K-way Relay Channel
本文研究了多输入多输出（MIMO）高斯无线网络的$K$ -用户和一个中间中继$M$天线的网络信息流问题。在该网络中，每个用户打算向所有其他用户传送多播消息，同时经由中间中继从其他用户接收$K-1$独立消息。该网络信息流被称为MIMO高斯$K$路中继信道。对于这个通道，我们表明，$\frac{K}{2}$自由度是可以实现的，如果$M=K-1$。为了证明这一点，我们提出了一个编码和解码策略的灵感来自密码学理论。所提出的编码和解码策略涉及用于多址接入阶段（MAC）的\textit{signal space alignment for an encryption message}和用于广播（BC）阶段的\textit{zero forcing with successive network code decoding}。\emph{signal space alignment for an encryption message}的思想是所有用户合作地选择预编码向量来发送消息，使得中继器可以接收具有特殊结构\textit{network code chain structure}的适当加密消息。在BC阶段期间，\emph{zero forcing combined with successive network code decoding}使所有用户能够解密来自中继的加密消息，尽管事实上他们…
2010-10-05 cs.IT math.IT
Adaptive Decoding of LDPC Codes with Binary Messages
提出了一种新的LDPC码自适应二进制译码算法，该算法在降低译码复杂度的同时，具有与相应的非自适应算法相当甚至更好的性能。在每次迭代中，变量节点解码器多次使用二进制校验节点解码器;每次单次使用被称为子迭代。为了在每次迭代中处理二进制消息的序列，可变节点解码器采用预先计算的查找表。这些查找表以及每次迭代的子迭代的数量在解码过程期间基于解码器状态被动态地适配，所述解码器状态由当前消息和校正子位之间的互信息表示。使用密度演化确定和优化查找表和每次迭代的子迭代次数。仿真结果验证了该算法的性能和复杂度。
2009-04-24 cs.IT math.IT
Symbol Message Passing Decoding of Nonbinary Low-Density Parity-Check Codes
提出了一种新的q元低密度奇偶检验码译码算法，称为符号消息传递。该算法可以看作是Gallager B和Lechner等人的二进制消息传递算法到q进制码的推广。我们推导出密度演化方程的q元对称信道，计算阈值的一些定期低密度奇偶检验码合奏，并验证了长信道码的Monte Carlo模拟。所提出的算法表现出性能优势，从文献中的算法的复杂性相当。
2019-09-23 cs.IT math.IT
Density Evolution for Min-Sum Decoding of LDPC Codes Under Unreliable Message Storage
分析了低密度校验码在不可靠信息存储下的量化最小和译码性能。为此，我们引入了一个简单的比特级错误模型，并显示解码器的对称性，在此模型下保持。随后，我们制定了相应的密度演化方程，以预测在无限块长度的限制下的平均误码率。我们提出了数值阈值的结果，我们表明，使用更多的量化位并不总是有益的错误解码器的上下文中。
2014-04-06 cs.IT math.IT
Neural Normalized Min-Sum Message-Passing vs. Viterbi Decoding for the CCSDS Line Product Code
空间数据系统咨询委员会（CCSDS）141.11-O-1线路产品代码（LPC）提供了一个难得的机会，比较最大似然解码和消息传递。本文中所考虑的LPC旨在与符号为数据字节的（255，239）Reed Solomon（RS）码一起用作内码。本文将141.11-O-1 LPC表示为二分图，并使用该图来制定最大似然（ML）和消息传递算法。当然，ML解码必须具有最佳的帧出错率（FER）性能。然而，神经归一化最小和（N-NMS）消息传递解码器的定点实现方式以显著较低的复杂度接近ML性能。
2021-11-15 cs.IT math.IT
Is Non-Unique Decoding Necessary?
在多终端通信系统中，携带用于不同目的地的消息的信号通常在任何给定的目的地接收机处一起被观察到。Han和Kobayashi（1981）提出了一种接收策略，该策略对感兴趣的消息以及不感兴趣的消息子集执行联合唯一解码。现在公知的是，这提供了一个可实现的区域，该区域通常大于接收机将所有不感兴趣的消息视为噪声的情况。Nair和El Gamal（2009）以及Chong，Motani，Garg和El Gamal（2008）独立地提出了一种称为间接或非唯一解码的推广，其中接收器使用消息的码本结构来唯一地解码其感兴趣的消息。此后，非唯一解码被用于各种场景。在本文中的主要结果是提供一个解释和一个系统的证明技术，为什么非唯一的解码，在所有已知的情况下，它已被采用，可以取代一个特别设计的联合唯一的解码策略，没有任何惩罚从率区域的观点。
2014-03-17 cs.IT math.IT
Study of Joint Activity Detection and Channel Estimation Based on Message Passing with RBP Scheduling for MTC
本文在混合广义近似消息传递（HyGAMP）算法的基础上，提出了消息调度GAMP（MSGAMP）算法，以解决上行链路免授权大规模MIMO系统中的联合主动设备检测和信道估计问题。在MSGAMP中，我们应用三种不同的调度技术的基础上的剩余信念传播（RBP），其中使用最新的可用信息生成的消息。由于计算成本比最先进的算法低得多，MSGAMP型计划在活动出错率和归一化均方误差方面表现出良好的性能，需要少量的迭代收敛。%
2021-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic Message Scheduling With Activity-Aware Residual Belief Propagation for Asynchronous mMTC Systems
在这封信中，我们提出了一个联合主动设备检测和信道估计框架的基础上，异步上行链路免授权大规模多天线系统的因素图。然后，我们开发的消息调度GAMP（MSGAMP）算法进行联合主动设备检测和信道估计。在MSGAMP中，我们应用调度技术的基础上的剩余信念传播（RBP）和活动用户检测（AUD），其中使用最新的可用信息生成的消息。MSGAMP型方案在活动出错率和归一化均方误差方面表现出良好的性能，与现有技术相比，需要较少的迭代次数来收敛和较低的复杂度。
2021-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Iterative Detection and Decoding for MIMO Systems with Knowledge-Aided Message Passing Algorithms
本文研究了基于低密度奇偶校验（LDPC）码的多天线系统的迭代检测与译码（IDD）问题。建议IDD系统包括一个软输入软输出并行干扰（PIC）消除方案与线性最小均方误差（MMSE）接收滤波器和两个新的置信传播（BP）解码算法。建议的BP算法利用知识的短周期的图结构和重加权因子来自超图的扩展。仿真结果表明，当用于执行IDD的多天线系统的BP解码算法可以始终优于现有的BP技术与少量的解码迭代。
2013-04-23 cs.IT math.IT
An Optimization Model for Offline Scheduling Policy of Low-density Parity-check Codes
本文提出一种LDPC码离线调度优化模型，以消息传递数量、平均熵和GAP为指标优化调度序列，在5G NR LDPC码上实现译码复杂度降低20%以上且性能优于分层BP。
2024-08-06 cs.IT math.IT
Decoding the `Nature Encoded' Messages for Distributed Energy Generation Control in Microgrid
讨论了微网分布式发电控制中的通信问题。由于实时传输的要求，系统状态信息采用弱编码或无显式信道编码。为了保护未编码或弱编码的消息的可靠性，系统动态被认为是类似于卷积码的“自然编码”，由于其在时间上的冗余。对于具有或不具有显式信道编码的系统，提出了基于卡尔曼滤波和Pearl置信传播的两种解码过程，其方式类似于传统数据通信系统中的Turbo处理。利用发电机动态系统的线性模型进行了数值仿真，验证了该方法的有效性。
2010-10-19 cs.IT math.IT
Binary Message Passing Decoding of Product-like Codes
基于分量码的有界距离译码（BDD），提出了一种新的乘积型码的二进制消息传递译码算法。该算法，称为迭代BDD与缩放的可靠性（iBDD-SR），利用信道的可靠性，因此是软的性质。然而，由组件解码器交换的消息是二进制（硬）消息，这显著地减少了解码器数据流。通过将信道可靠性与BDD解码器输出可靠性相结合来获得交换的二进制消息，通过应用于BDD判决的缩放因子来适当地传达。我们进行了密度演化分析广义低密度奇偶校验（GLDPC）码系综和空间耦合GLDPC码系综，从产品和阶梯码的iBDD-SR的缩放因子，分别可以得到。对于白加性高斯噪声信道，我们显示性能增益高达$0.29$ dB和$0.31$ dB的产品和阶梯码相比，传统的迭代BDD（iBDD）具有相同的解码器数据流。此外，我们表明，iBDD-SR的性能接近理想的iBDD，防止误校正。
2019-09-19 cs.IT math.IT
The Error Probability of Sparse Superposition Codes with Approximate Message Passing Decoding
稀疏叠加码或稀疏回归码（SPARC）是最近一类用于在AWGN信道上以接近信道容量的速率进行可靠通信的码。近似消息传递（AMP）解码，一种计算效率高的SPARC解码技术，已被证明是渐近容量实现的AWGN信道。在本文中，我们通过推导AMP解码错误概率的大偏差来改进渐近结果。这个界限提供了深入了解大但有限的问题大小的AMP解码器的错误性能，给出了错误指数，以及指导如何在有限的块长度的代码参数应该被选择。对于一个适当的选择的代码参数，我们表明，对于任何固定的速率小于信道容量，解码错误概率呈指数衰减在$n/(\log n)^{2T}$，其中$T$，成功解码所需的AMP迭代次数，是有界的能力的差距。
2019-04-22 cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Joint Maximum Likelihood Decoding
本文研究了具有随机编码和联合最大似然译码的预定多址消息通信的稳定性。我们在这里考虑的框架模型的随机消息到达和随后的可靠的通信，通过适当地结合技术，从排队论和信息论。可以被调度用于同时传输的消息的数量被限制到给定的最大值，并且从发射机到接收机的信道是准静态的、平坦的并且具有独立的衰落。假设对消息传输的请求根据i.i.d.到达过程。然后，（i）我们推导出一类固定调度策略可实现的消息到达率向量区域的外界，（ii）我们证明对于满足外界的任何消息到达率向量，存在一个固定的状态无关策略，该策略导致相应消息到达过程的稳定系统，以及（iii）在大消息长度的限制下，我们表明，消息NAT到达率向量的稳定区域具有信息论容量区域解释。
2006-01-22 cs.IT math.IT
Message-Passing Receiver for Joint Channel Estimation and Decoding in 3D Massive MIMO-OFDM Systems
本文研究了三维大规模MIMO-OFDM系统的消息传递接收机设计。借助于中心极限论证和泰勒级数近似，在期望传播的框架下设计了一种计算效率高的联合信道估计和译码接收机。特别地，利用Wirtinger演算将定义在信道转移函数上的局部信念扩展到二阶，将信道转移函数发送的信息转化为易于处理的形式.因此，通过高斯消息传递来估计每对天线之间的信道脉冲响应（CIR）。此外，一个变分的期望最大化（EM）为基础的方法来学习信道的功率延迟分布（PDP）。在具有空间相关信道的3D大规模MIMO系统中对所提出的联合算法进行了评估，实验结果证实了其在性能和复杂度方面的优越性。
2016-01-04 cs.IT math.IT
Short Message Noisy Network Coding with a Decode-Forward Option
短消息有噪网络编码（SNNC）与长消息有噪网络编码（LNNC）的不同之处在于，它以块的形式发送多个短消息，而不是使用重复编码的一个长消息。SNNC的几个属性的开发。首先，SNNC与反向解码实现相同的速率SNNC偏移编码和滑动窗口解码的无记忆网络中，每个节点发送一个多播消息。速率与具有联合解码的LNNC相同。第二，如果信道质量恰好良好，则SNNC使能早期解码。这导致了混合策略，统一了解码转发和噪声网络编码的优点。第三，最好的解码器有时会将其他节点的信号视为噪声，并给出了一种迭代法来找到给定节点应视为噪声源的节点集。
2013-08-09 cs.IT math.IT
Polar Codes for CQ Channels: Decoding via Belief-Propagation with Quantum Messages
本文针对经典-量子信道提出基于成对测量BPQM的极化码解码方法，利用密度演化设计极化码并分析码率与错误概率的权衡，通过经典仿真验证了理论结果。
2024-01-13 cs.IT math.IT
Real-time oblivious erasure correction with linear time decoding and constant feedback
我们继续研究无比率码的传输信息跨信道的擦除率是未知的。在这样的代码中，可以从消息中生成编码符号的无限流，并通过擦除信道发送，并且解码器可以在成功收集了一定数量的编码符号之后对消息进行解码。如果接收机不是在接收到编码符号时收集编码符号，而是立即解码或丢弃它接收到的每个符号，则无比率擦除码是实时的【形】不经意的。有效实时的【形】不经意擦除校正使用反馈信道，以便最大化接收到的编码符号被解码而不是被丢弃的概率。我们构造的代码是实时的【形】不经意的，但需要更少的反馈消息，并具有更快的解码相比，以前的工作。具体地，对于长度为$k'$的消息，我们将反馈信道的预期复杂度从$O(\sqrt{k'})$提高到$O(1)$，并且将预期解码复杂度从$O(k'\log(k'))$提高到$O(k')$。我们的方法包括使用适当的块擦除码首先对$k'$消息符号进行编码，然后使用Beimel等人（2007）的实时的【形】不经意擦除校正的截断版本将编码的消息传输到接收器，然后接收器使用外码的解码算法来恢复消息。
2021-01-26 cs.IT math.IT
Refined Belief-Propagation Decoding of Quantum Codes with Scalar Messages
基于稀疏矩阵的码具有良好的性能，并且可以通过置信传播（BP）进行有效的译码。对二进制稳定器码进行解码需要GF（4）上的（加性）码的四元BP，其与GF（2）上的码的二进制BP相比具有更高的校验节点复杂度。此外，BP解码的稳定器代码遭受性能损失的短周期在底层的坦纳图。本文提出了一种改进的BP算法，通过传递标量信息来实现量子码的译码。对于一个给定的错误综合征，该算法解码到相同的输出作为传统的四进制BP，但与校验节点的复杂度相同的二进制BP。由于每个消息都是标量，因此可以自然地应用消息规范化来提高性能。另一观察结果是消息更新调度影响针对短周期的BP解码性能。我们表明，运行BP与消息规范化根据串行时间表（或其他时间表）可以显着提高解码性能和错误平层在计算机模拟。
2021-02-14 cs.IT math.IT quant-ph
Memory-Assisted Quantized LDPC Decoding
本文提出利用先前迭代的校验节点消息来增强粗量化LDPC译码，通过额外记忆避免互信息损失，性能提升达0.23 dB，并使用改进的信息瓶颈算法优化量化，使2比特译码面积效率最高提升32%。
2025-01-21 cs.IT math.IT
Refined Reliability Combining for Binary Message Passing Decoding of Product Codes
提出了一种新的乘积码软辅助迭代译码算法。提出的算法，命名为迭代有界距离译码与组合可靠性（iBDD-CR），增强了传统的迭代有界距离译码（iBDD）的PC机利用一定程度的软信息。特别地，iBDD-CR可以被视为iBDD的修改，其中行和列解码器的硬判决是基于BDD输出的可靠性估计来做出的。的可靠性估计使用外部消息传递广义低密度奇偶检验（GLDPC）合奏，其中包括PC。我们进行了密度演化分析的iBDD-CR的GLDPC合奏的加性高斯白噪声信道上的传输。我们考虑了二进制传输和比特交织编码调制与正交幅度调制，我们表明，iBDD-CR实现性能增益高达$0.51$ dB相比，iBDD与相同的内部解码器数据流。这使得该算法成为光纤通信等超高吞吐量应用的有吸引力的解决方案。
2020-05-29 cs.IT math.IT
Multiplexed Streaming Codes for Messages with Different Decoding Delays in Channel with Burst and Random Erasures
本文针对存在突发或随机擦除的信道，研究两类不同解码时限消息的传输问题，提出基于合并方法的复用流编码方案，构造了可达速率区域并证明其为合并方法下的最大区域，且涵盖现有方案速率对、在突发信道下与容量区域重合。
2024-10-31 cs.IT math.IT
Stabilizer Inactivation for Message-Passing Decoding of Quantum LDPC Codes
提出了一种用于CSS量子LDPC码的消息传递（MP）译码的后处理方法，称为稳定器失活（SI）。它依赖于停用一组量子位，支持双重代码中的检查，然后再次运行MP解码。这允许MP解码在未激活的量子位集之外收敛，而这些量子位集上的错误通过求解小的恒定大小的线性系统来确定。与现有的基于有序统计译码（OSD）的后处理方法相比，通过数值仿真，我们发现MP-SI在不同的量子LDPC码构造、不同的MP译码算法和不同的MP调度策略下，性能都优于MP-OSD，同时复杂度也有明显降低.
2023-03-14 cs.IT math.IT quant-ph
Optimal Multiplexed Erasure Codes for Streaming Messages with Different Decoding Delays
本文考虑在包擦除信道上复用具有两个不同解码延迟的两个消息序列。在每个时隙中，源基于当前和先前的消息构造分组并发送分组，当分组从源行进到目的地时，该分组可以被擦除。目的地必须完美地恢复经受解码延迟$T_\mathrm{v}$的第一序列中的每个源消息和经受较短解码延迟$T_\mathrm{u}\le T_\mathrm{v}$的第二序列中的每个源消息。我们假设信道损耗模型在离散时间轴上引入固定长度$B$的突发擦除。在该信道损失假设下，先前求解了$T_\mathrm{v}\le T_\mathrm{u}+B$的情况的容量区域。在本文中，我们充分的能力区域的剩余情况$T_\mathrm{v}> T_\mathrm{u}+B$的特点。该方法的关键是通过将两个单流码叠加构成的复用流码，求出容量域的非平凡角点。逆证明中的主要思想是当信道经受周期性擦除模式时获得基因辅助界限，其中每个周期由长度- $B$突发擦除和随后的长度- $T_\mathrm{u}$无噪声持续时间组成。
2019-11-08 cs.IT math.IT
Decoding Network Codes using the Sum-Product Algorithm
虽然可行性和获得一个给定的网络编码问题的解决方案进行了很好的研究，解码过程和复杂性没有获得太多的关注。我们考虑的解码问题，在网络中的源产生多个消息和汇节点的需求的一些或所有的源消息。我们考虑了有限域上的线性和非线性网络码，并提出在汇聚节点处使用布尔半环上的和积（SP）算法进行译码，以降低计算复杂性。我们使用回溯来进一步降低SP解码所引起的计算复杂性。我们还定义并确定了一个充分条件，快速解码的网络代码在一个水槽，要求所有的源消息。
2015-10-13 cs.IT math.IT
Universal Decoding for Unequal Error Protection
University of Cambridge（剑桥大学）；Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）
该研究针对离散无记忆信道，构造译码规则不依赖信道转移律的码序列，推导特殊消息的可达错误指数，所得指数优于等错误保护基准，对称信道下在容量处收敛至最优红警指数。
2026-10-14 cs.IT math.IT
Robust error correction for real-valued signals via message-passing decoding and spatial coupling
我们重新审视的实值信号的纠错方案时，码字被损坏的一小部分条目和一个小的噪声上的所有条目的严重错误。结合压缩感知中近似消息传递和空间耦合测量矩阵的最新发展，我们表明可以大大提高误差校正及其对噪声的鲁棒性。我们讨论的性能在大信号限制使用以前的结果状态演变，以及有限大小的信号，通过数值模拟。即使对于相对较小的尺寸，这里提出的方法也优于基于凸松弛的解码器。
2013-07-26 cs.IT math.IT
Design, Performance, and Complexity of CRC-Aided List Decoding of Convolutional and Polar Codes for Short Messages
出于在5G及更高版本中传输短控制消息的需求，本文仔细设计了用于循环冗余校验（CRC）辅助的咬尾卷积码（TBCC）和极化码的列表解码的代码。这两种代码都使用11位CRC和512个传输位发送32位消息。我们的目标是提供一个仔细的，公平的比较的错误性能和解码复杂度的极性和TBCC技术的特定情况下。具体地，TBCC被设计为匹配（512，43）极化码的速率，并且针对两个码设计最优的11比特CRC。本文研究了极化码和TBCC码的距离谱，阐明了两种码类型的不同距离结构。我们考虑自适应和非自适应CRC辅助列表解码方案。对于极化码，自适应解码器必须以较大的列表大小开始以避免错误平层。对于具有11位CRC的速率32/512码，优化的CRC-TBCC设计实现了比优化的CRC极性设计更低的总故障率。仿真表明，优化的CRC-TBCC设计实现了比优化的CRC-极性设计显著更高的吞吐量，使得TBCC解决方案实现了更低的总故障率，同时需要更少的计算复杂性。
2023-02-15 cs.IT math.IT
Secure list decoding
我们提出了一个新的安全列表解码的概念。虽然传统的列表解码要求列表包含发送的消息，但安全列表解码要求以下附加的安全条件。第一附加安全条件是不可能正确解码，即，接收机不能唯一地识别所发送的消息，即使所发送的消息包含在列表中。当传输速率大于信道容量时，可以很容易地满足该条件。另一个附加的安全条件是发送方不可能估计解码列表中除了发送的消息之外的另一个元素。该协议可用于匿名拍卖，实现了投标的匿名性。
2020-06-20 cs.CR cs.IT math.IT
Non-binary LDPC decoding using truncated messages in the Walsh-Hadamard domain
在大小为$q$的字母表上定义的用于非二进制低密度奇偶校验（LDPC）的扩展最小和（EMS）算法对长度为$q'$的截断消息进行操作，以实现$q'^2$阶的复杂度。相比之下，基于Walsh-Hadamard（WH）变换的迭代解码器实现了$q\log q$阶的复杂度，其对于$q'<<q$来说要大得多。在本文中，我们证明了相当大的节省，可以通过让WH为基础的解码器上截断的消息以及操作。我们专注于直接WH变换，并计算所需的操作的数量，如果只有$q'$的$q$的输入是非零的。我们的论文不包括逆WH变换，因此需要进一步的研究来构建基于WH的解码器，其可以在复杂度方面与EMS算法竞争。
2014-07-20 cs.IT math.IT
The Dispersion of Broadcast Channels With Degraded Message Sets Using Gaussian Codebooks
本文研究退化消息集两用户广播信道，在非高斯噪声和球形码本下推导二阶可达速率区域，比较SIC与JNN译码及两种错误概率准则，发现两种译码的二阶可达区域相同，并推广到准静态衰落情形。
2024-10-23 cs.IT math.IT
Refined Belief Propagation Decoding of Sparse-Graph Quantum Codes
由稀疏矩阵构造的量子稳定子码具有良好的性能，并且可以通过置信传播（BP）进行有效译码。传统的BP译码算法将二进制稳定码视为GF（4）上的加法码。该算法对校验节点消息的处理过程相对复杂，译码复杂度较高。此外，稳定器码的BP解码通常由于底层Tanner图中的许多短循环而遭受性能损失。本文提出了一种改进的量子码BP译码算法，其复杂度与二进制BP译码算法大致相同。对于给定的错误综合征，该算法解码为与传统的四元BP相同的输出，但传递的节点到节点消息是单值的，不像四元BP，其中需要多值节点到节点消息。此外，消息强度归一化技术可以自然地应用于这些单值消息以提高性能。另一个观察是消息更新调度影响BP解码对短周期的性能。我们表明，运行BP与消息强度归一化根据串行时间表（或其他时间表），可以显着提高解码性能和错误地板在计算机模拟。
2020-07-22 cs.IT math.IT quant-ph
Exploiting Matrix Information Geometry for Integrated Decoding of Massive Uncoupled Unsourced Random Access
本文针对6G大规模通信中的无耦合免调度随机接入问题，提出基于矩阵信息几何的一体化解码方案，实现子消息到达即检测与拼接，从而降低处理时延并提升消息恢复效率。
2024-05-06 cs.IT math.IT
Reinforcement Learning for Sequential Decoding of Generalized LDPC Codes
本文提出用强化学习优化广义LDPC码的序贯解码调度策略，以最小化BP解码复杂度，显著优于标准泛洪和随机调度方法。
2023-07-26 cs.IT math.IT
Locally-Optimized Reweighted Belief Propagation for Decoding LDPC Codes with Finite-Length
在实践中，LDPC码使用消息传递方法来解码。这些方法提供了良好的性能，但往往收敛缓慢，有时不能收敛和正确解码所需的码字。最近，树重加权消息传递方法已被修改，以提高收敛速度很少或没有额外的复杂性成本。本文扩展了这一工作，提出了一类新的局部优化重加权策略，它适用于规则和不规则LDPC码。所提出的解码算法首先将因子图分割成子图，然后对重加权参数进行局部优化。仿真结果表明，所提出的解码算法显着优于标准的消息传递和现有的重加权技术。
2014-03-04 cs.IT math.IT
Efficient Iterative Decoding of LDPC in the Presence of Strong Phase Noise
在本文中，我们提出了一种新的有效的消息传递算法解码LDPC传输在信道中具有强相位噪声。该算法对信道和码联合后验的因子图表示进行近似贝叶斯推理。近似推理是基于一个改进的规范模型的和积算法的消息，和一种方法，用于聚类的消息，使用方向统计框架。建议的规范模型包括治疗相位滑移，可以限制跟踪算法的性能。我们展示了仿真结果和复杂性分析，该算法证明了其优越性，一些当前最先进的算法。
2012-04-12 cs.IT math.IT
A Non-Disjoint Group Shuffled Decoding for LDPC Codes
为了降低基于置信传播（BP）的低密度奇偶校验（LDPC）解码器的实现复杂度，已经提出了混洗BP解码调度，其通过将完整的并行消息传递迭代划分为子迭代序列来串行化解码过程。所谓的分组水平混洗BP算法将码图的校验节点划分成组以执行逐组消息传递解码。本文提出了一种新的分组技术，以加快消息的通过率。所提出的算法的性能进行了分析高斯近似的方法。理论分析和数值实验都表明，在相同的计算复杂度约束下，新算法的收敛速度比现有的常规BP译码器和分组混洗BP译码器的收敛速度快。
2012-02-06 cs.IT math.IT
A Simultaneous Decoding Approach to Joint State and Message Communications
本文针对联合状态与消息通信（JSMC）的容量-失真权衡问题，提出无需Wyner-Ziv分箱的反向同步解码编码方案，实现点对点信道最优C-D函数，扩展至广播和多址信道时提升可达区域，还验证了对ISAC系统的性能优化。
2025-02-13 cs.IT math.IT
Transmission and Scheduling Aspects of Distributed Storage and Their Connections with Index Coding
索引编码通常在假设单个信源具有接收者请求的所有消息的情况下进行研究。我们将其称为\emph{centralized}索引编码。相反，本文侧重于\emph{distributed}索引编码和解决以下问题：如何在分布式源（存储节点）的消息的可用性影响的解决方案和可实现的索引编码率？Arbabjolfaei等人在ISIT 2013中的工作的扩展，当分布式源通过半确定性多址信道（MAC）与同时接收器通信时。一些例子进行了讨论，显示整个网络的消息分布和冗余的影响，可实现的索引编码率和激励未来的研究设计实用的网络存储代码，提供高索引编码率。
2015-12-18 cs.IT math.IT
Controlling the Error Floor in LDPC Decoding
LDPC码的错误平层被重新审视为在所谓的吸收集的代码中的动态消息行为的效果。它示出，如果在吸收集的信号增长是适当的平衡的增长集外部消息，错误地板可以降低到基本上任意低的水平。重要性采样技术进行了讨论，并用于验证分析，以及讨论的影响迭代和消息量化的代码性能在超低BER（错误地板）制度。
2012-10-09 cs.IT math.IT
Low-Complexity Decoding for Symmetric, Neighboring and Consecutive Side-information Index Coding Problems
Maleki、Cadambe和Jafar给出了消息数等于接收者数的对称、相邻和连续边信息单单播索引编码问题（SNC-SUICP）的容量。针对这些索引编码问题，提出了一种利用范德蒙矩阵构造最优索引码的方法。这种构造需要接收机处的所有边信息来解码它们想要的消息，并且还需要大的字段大小。在早期的工作中，我们构造了大小为$m \times n (m\geq n)$的二进制矩阵，使得矩阵的任何$n$相邻行在每个字段上线性独立。将这些矩阵称为相邻独立行（AIR）矩阵，利用AIR矩阵，我们给出了对于任意给定消息数和单边边信息的单边SNC-SUICP的最优标量线性索引码。通过使用Vandermonde矩阵或AIR矩阵，每个接收器需要求解具有$K-D$未知数的$K-D$方程以获得其想要的消息，其中$K$是消息的数量，$D$是边信息的大小。本文分析了AIR矩阵的一些组合性质。通过使用这些属性，我们提出了一个低复杂度的解码，这有助于识别一组减少的边信息，每个用户可以进行解码。通过这种方法，每个接收器能够通过简单地添加一些索引码符号（广播符号）来解码其想要的消息符号。我们明确地给出了减少的边信息和广播消息的集合，每个接收器将使用它们来解码想要的消息。对于给定的一对或接收器，我们的解码识别出当广播信道有噪声时哪一个将比另一个执行得更好。
2017-05-16 cs.IT math.IT
Interference Mitigation via Rate-Splitting and Common Message Decoding in Cloud Radio Access Networks
云无线接入网络（C-RAN）通过实现基站（BS）的密集部署并将其连接到中央处理器（CP）来帮助克服无线资源的稀缺性。本文考虑了C-RAN的下行链路，其中云通过有限容量的回程链路连接到BS。本文提出了分裂成两个部分，一个私人部分在预期的用户只解码的每个用户的消息，和一个共同的部分，可以在一个子集的用户解码，作为一种手段，使大规模的干扰管理CRAN。为此，本文优化了一种结合速率分裂（RS）、公共消息解码（CMD）、分簇和协作波束形成的传输方案。该论文的重点是最大化加权和速率服从每BS回程容量和发射功率约束，以便联合确定RS-CMD传输模式，集群的BS服务每个用户的私有和公共消息，以及每个用户的私有和公共消息的相关联的波束成形向量。本文提出了解决这样一个复杂的非凸优化问题，使用$l_0$ -范数松弛技术，其次是内凸近似（ICA），从而获得稳定的解决方案，放松的非凸问题。数值结果表明，所提出的方法提供了显着的性能增益相比，传统的干扰缓解技术在CRAN中，将干扰作为噪声（TIN）。
2019-04-20 cs.IT math.IT
Low-Latency Belief-Propagation Decoding of Quantum LDPC Codes with Reinforcement-Learned Scheduling
University of Texas at Arlington（阿灵顿得克萨斯大学）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究针对量子LDPC码BP译码的性能瓶颈，提出桶式RL-S调度方法，在不修改BP消息更新的前提下，大幅降低存储开销，使[[288,12,18]]二元自行车码的BLER降至对比方案的约五分之一，实现低延迟强纠错。
2026-10-14 cs.IT math.IT
Stability of Scheduled Multi-access Communication over Quasi-static Flat Fading Channels with Random Coding and Independent Decoding
研究了消息随机编码、独立译码的调度多址通信系统的稳定性。可以被调度用于同时传输的消息的数量被限制到给定的最大值，并且从发射机到接收机的信道是准静态的、平坦的并且具有独立的衰落。假设对消息传输的请求根据i.i.d.到达过程。然后，我们显示以下内容：（1）在大消息字母表大小的限制下，稳定区域具有干扰受限的信息理论容量解释，（2）状态无关调度策略实现该渐近稳定区域，以及（3）在对应于立即接入的渐近限制下，非空闲调度策略的稳定区域被示出为是相同的，而与接收信号功率无关。
2005-07-26 cs.IT math.IT
A Message-Passing Approach for Joint Channel Estimation, Interference Mitigation and Decoding
信道不确定性和同信道干扰是诸如下一代蜂窝网络的无线系统设计中的两个主要挑战。本文研究了一种同时存在时变瑞利衰落和与期望信号形式相似的强同信道干扰的无线信道模型的接收机设计。假设可以通过使用导频来估计期望信号的信道系数，而没有用于干扰信号的导频可用，如在许多实际无线系统中的情况。由于干扰过程是非高斯的，因此将其视为高斯噪声通常会导致不可接受的性能。为了利用时间上的干扰和相关衰落的统计信息，提出了一种用于联合信道估计、干扰抑制和解码的迭代消息传递架构。每个消息采用高斯密度混合的形式，其中分量的数量是有限的，使得接收器的总体复杂度对于每个符号是恒定的，而不管帧和码长度。编码和未编码系统的仿真结果表明，该接收机的性能显着优于传统的接收机与线性信道估计，并在假设的衰落模型的失配是鲁棒的。
2009-10-15 cs.IT math.IT
