Polar Coding Strategies for the Interference Channel with Partially-Joint Decoding
现有的用于双用户干扰信道的极化编码方案遵循Han和Kobayashi的原始思想，其中分量消息被独立地编码，然后由一些确定性函数（即，均匀叠加编码）。本文在Chong，Motani和Garg的异构叠加编码方法的基础上，提出了一种新的干扰信道极化编码方案。证明了Han-Kobayashi策略中的全联合译码（接收方同时对发送方的公共消息和发送方的私有消息进行译码）可以简化为两种部分联合译码，这两种译码对极化码是友好的，具有实用的译码算法.所提出的编码方案需要较少的辅助随机变量，没有确定性函数，可以有效地构造。此外，我们将这一结果扩展到干扰网络，并表明所提出的部分联合解码方案是在干扰网络中设计异构叠加极化编码方案的一般方法。
2018-07-02 cs.IT math.IT
Polar Codes for Nonasymmetric Slepian-Wolf Coding
提出了一种利用极化码构造非非对称分布式信源编码（DSC）方案的方法，该方案可以实现具有均匀边缘的信源在Slepian-Wolf（SW）速率域主面上的任意点。除了非对称的情况下，我们还讨论并明确显示如何使用连续消除（SC）极性解码器进行非对称和单源压缩。然后，我们提出了模拟结果，表现出所考虑的方法的性能。
2012-08-15 cs.IT math.IT
Polar Coding for Fading Channels
提出了一种适用于衰落信道的极化码方案。更具体地说，重点是高斯衰落信道与BPSK调制技术，其中等效信道可以建模为一个二进制对称信道与不同的交叉概率。针对可变信道状态，提出了一种分层利用极化码的编码方案。特别地，通过观察不同衰落块上的不同二进制对称信道的极化，对应于不同极化的每个信道使用被建模为二进制擦除信道，使得极化码可以被采用以在块上编码。结果表明，所提出的编码方案，没有瞬时信道状态信息在发送端，实现了相应的衰落二进制对称信道的容量，这是从底层的衰落AWGN信道通过调制方案构造。
2013-04-13 cs.IT math.IT
On the Origin of Polar Coding
极化编码最初被认为是一种用于提高顺序解码的截止率的技术，沿着Pinsker和Massey的早期方案的路线。提高截止速率的关键思想是采用一个矢量信道（给定的或人工构建的），将其分成多个相关的子信道，并在每个子信道上使用单独的顺序解码器。极化编码最初被设计为这种类型的低复杂度递归信道组合和分裂操作，用作具有外卷积编码和顺序解码的级联方案中的内码。然而，极化内码被证明是如此有效，以至于实际上不需要外码来实现将截止速率提高到信道容量的原始目标。本文解释了促使极化编码发展的截止速率考虑因素。
2015-11-16 cs.IT math.IT
Polar Coding for Empirical Coordination of Signals and Actions over Noisy Channels
- 我们开发了一种极性编码方案，用于在具有噪声链路的两节点网络中进行经验协调，其中输入和输出信号必须与源和重建进行协调。在非因果编码和解码的情况下，我们证明了极化码实现了经验协调区域的最佳已知内界，前提是公共随机性的消失率可用。该方案提供了一个建设性的替代随机装箱和编码证明。
2016-09-21 cs.IT math.IT
Probabilistically Shaped Multi-Level Coding with Polar Codes for Fading Channels
提出了一种用于多级编码（MLC）的概率整形方法，该方法强制发送的符号具有整形的非均匀分布。它示出，成形仅一个单一的比特级足以补偿衰落信道上的成形损失的大部分。提出了所提出的方案的基于极化码的实现，其中通过在发射机处使用预编码器来执行成形，而不增加解码复杂度。仿真结果表明，在瑞利衰落信道下，与基于BICM和MLC的极化编码相比，在没有成形的情况下，可以获得性能的改善。
2018-12-19 cs.IT math.IT
Randomness and dependencies extraction via polarization, with applications to Slepian-Wolf coding and secrecy
将单个源的极化现象推广到多个相关源的情况。除了提取源的随机性之外，极坐标变换还将原始的任意依赖关系变为极值依赖关系。基于这一现象，提出了解决Slepian-Wolf问题和秘密密钥生成的极化编码方案.特别地，实现保密容量的秘密密钥的构造和实现Slepian-Wolf容量区域的压缩方案以$O(n \log (n))$的复杂度获得。
2014-11-12 cs.IT math.IT
Polar Coding for Fading Channels: Binary and Exponential Channel Cases
本文提出了一种适用于衰落信道的极化编码方案，主要针对衰落二进制对称和加性指数噪声信道。针对衰落二进制对称信道，提出了一种分层编码方案，在信道使用和衰落块上都采用极化编码。接收机使用其信道状态信息（CSI）来区分状态，从而在潜在的衰落信道上构建覆盖擦除信道。通过使用该方案，在发送端没有CSI的情况下，实现了衰落二进制对称信道的容量。注意，具有BPSK调制和解调的衰落AWGN信道对应于衰落二进制对称信道，该结果覆盖相当大的实际相关信道设置集合。对于衰落加性指数噪声信道，结合极化码使用扩展编码。扩展编码将连续值信道变换为多个（独立的）离散值信道。对于扩展后的每个级别，使用先前针对衰落二进制对称信道描述的方法。理论分析和数值计算结果表明，该编码方案的容量接近在高信噪比制度。总的来说，以这种（分层）方式利用极化码使得能够在发射机处进行没有CSI的编码，同时以低复杂度接近容量。
2014-08-15 cs.IT math.IT
Symbol-Index-Feedback Polar Coding Schemes for Low-Complexity Devices
近年来，一类新的差错控制码--极化码引起了人们的广泛关注。极化码是用于许多重要通信信道的第一类已知的容量实现码。此外，极化码具有低复杂度的编码算法。因此，这些代码是低复杂度设备的有利选择，例如，在无处不在的计算和传感器网络中。然而，与现有技术的码（诸如低密度奇偶校验码）相比，极化码在有限长度错误概率方面不足。为了提高极化码的误码率，本文提出了一种基于极化码的交互式接收反馈编码方案。所提出的编码方案在发射机侧具有非常低的计算复杂性。实验结果表明，我们提出的编码方案实现显着降低错误概率。
2012-11-16 cs.IT math.IT
Polar Coded Quantization for Distributed Source Coding
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Huawei Technologies Duesseldorf GmbH（华为技术有限公司杜塞尔多夫分公司）；Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文提出极化编码量化用于高斯源分布式源编码，通过均方误差失真实现，设计短块长多级5G极化码以实现Wyner-Ziv极化编码量化，显著降低总失真。
2026-04-20 cs.IT math.IT
Polar Coding for Processes with Memory
研究了具有记忆随机过程的极坐标编码。例如，过程可以由通道的输入和输出的联合分布来定义。存储器可以存在于通道、输入或两者中。在较弱的条件下，证明了$ψ$ -混合过程在标准Arıkan变换下是可解的.我们进一步证明了\emph{low-entropy}合成通道的极化率大致为$O(2^{-\sqrt{N}})$，其中$N$是嵌段长度。也就是说，基本上与无记忆情况下的速率相同。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Interactive Function Computation via Polar Coding
在一系列的论文N。Ma和P. Ishwar（2011-13）考虑了一系列分布式信源编码问题，这些问题出现在函数迭代计算的背景下，表征了可实现通信速率的区域。我们考虑的问题，由两个终端和交互式计算的功能，并在一个配置的网络，显示这些问题的速率区域可以实现使用几轮的极性编码传输。
2015-10-31 cs.IT math.IT
Log-logarithmic Time Pruned Polar Coding on Binary Erasure Channels
针对所有二进制擦除信道重新发明了极性编码的修剪变体。对于小的$\varepsilon>0$，我们构造具有块长度$\varepsilon^{-5}$、码率$\text{Capacity}-\varepsilon$、错误概率$\varepsilon$以及每个块的编码和解码时间复杂度$O(N\log|\log\varepsilon|)$的码，等价于每个信息比特的$O(\log|\log\varepsilon|)$（命题5至8）。如果应用具有简化的连续消除解码[Alamdar-Yazdi-Kschischang 10.1109/LCOMM.2011.061611.110862]LCOMM.2011.101811.111480]，并且然后使用[Guruswami-Xia arXiv：1304.4321]或[Mondelli-Hassani-Urbanke arXiv：1501.02444]分析性能，则也遵循该结果。
2018-12-19 cs.IT math.IT
Hierarchical Polar Coding for Achieving Secrecy over Fading Wiretap Channels without any Instantaneous CSI
本文提出了一种极化编码方案，以实现在块衰落的二进制对称窃听信道的保密性，而无需在发送端的瞬时信道状态信息（CSI）的知识。对于该模型，提出了一种分层利用极化码的编码方案。特别是，在不同的二进制对称信道的极化在不同的衰落块，每个信道使用被建模为一个适当的二进制擦除信道在衰落块。极化码被构造用于针对每个衰落块的信道使用上的编码和针对某些信道使用的衰落块上的编码。为了保证安全性，在适当的位置引入随机比特，以耗尽窃听者的观察。结果表明，这种编码方案，没有瞬时CSI在发送端，是保密容量实现的同时衰落的情况下。对于独立衰落的情况下，当窃听者信道的衰落实现总是相对于接收器降级时，实现容量。对于其余的情况下，差距进行了分析，通过比较下限和上限。值得注意的是，对于实现保密容量的场景，结果意味着瞬时CSI不增加保密容量。
2015-11-04 cs.IT math.IT
Polar Coding for the General Wiretap Channel
窃听信道的信息理论工作主要是基于随机编码方案。设计实用的编码方案以实现信息论安全是一个重要的问题。通过应用最近发展的两种极化码技术，我们提出了一种极化编码方案，以实现一般窃听信道的保密容量。
2014-10-14 cs.CR cs.IT math.IT
Multilevel Polar-Coded Modulation
提出了一个框架，允许联合描述和优化的二进制极性编码和多级编码（MLC）的方法，$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制（PAM）。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征，在这种编码调制方案采用极化码的比特标记的最佳选择规则的开发。AWGN信道的仿真结果。
2013-01-18 cs.IT math.IT
Universal Polar Coding for Parallel Gaussian Channels with Non-Binary Inputs and Its Applications to HARQ and MIMO
在本文中，我们首先提出了一个通用的极化编码方案的并行高斯信道与非二进制输入。假设编码器只知道M个并行信道的总容量，而不知道任何单个信道的容量。通过将每个并行信道分解为T = [log2r]个子信道，我们因此获得MT二进制子信道。然后提出了一种跨所有子信道的超极化编码方案。当块长度足够大时，该方案可以实现总容量。我们还讨论了并行极化编码设计在HARQ和MIMO系统中的应用。它示出了一个容量实现HARQ方案可以获得块衰落信道和容量实现MIMO设计，只需要反馈的总和速率的所有MIMO层也可以获得。
2022-06-02 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Wiretap Broadcast Channel with Multiple Messages
针对两个合法接收者和一个窃听者的窃听广播信道，提出了一种极化编码方案。我们考虑一个模型，其中发射机希望发送不同的机密（和非机密）的信息，每个合法的接收器。首先，我们比较了文献中该模型的可达区域上的两个内界，然后我们设计了一个极化编码方案，实现了更强的一个。在所提出的方案中，编码使用基于极性的马顿编码，其中一个内层必须由两个合法的接收器可靠地解码，并且每个接收器必须解码其自己对应的外层。由于广播信道的非劣化条件，编码器构建链接构造，该链接构造引起相邻块之间的双向依赖性。实际上，这些依赖性可以发生在不同块的不同编码层之间。使用两个密钥，其长度在速率方面可以忽略不计，需要证明极化码满足强保密条件。
2019-09-11 cs.IT math.IT
Polar-Coded Modulaton
提出了一个框架，允许联合描述和优化的二进制极化编码和$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制（PAM）方案，如多级编码（MLC）和比特交织编码调制（BICM）。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征，开发了采用极化码的编码调制方案中标记的最佳选择规则。仿真结果的错误性能的AWGN信道上所提出的计划。
2013-02-12 cs.IT math.IT
Construction of Parallel RIO Codes using Coset Coding with Hamming Codes
随机输入/输出（RIO）码是使得能够在多级闪存中使用单个读取阈值来读取一个逻辑页的编码方案。RIO码的构造等价于WOM码的构造。并行RIO（P-RIO）代码是一种并行编码所有页面的RIO代码。在本文中，我们利用陪集编码和汉明码来构造P-RIO码。陪集编码是一种利用线性二进制码构造WOM码的技术。我们利用所有页面的数据信息对每个页面进行编码。我们构建的代码存储更多的页面比RIO代码通过陪集编码构建。
2017-05-16 cs.IT math.IT
Polar Coding for Common Message Only Wiretap Broadcast Channel
针对两个合法接收者和一个窃听者的窃听广播信道，提出了一种极化编码方案。我们考虑一个模型，在该模型中，发射机希望发送一个私人和机密的消息，必须可靠地解码的接收器，和机密的消息也必须（强）从窃听者的安全。编码方案旨在使用最佳的随机率，并且不对信道的对称性或退化性做出任何假设。本文通过提出一种新的链接结构，扩展了以前关于窃听信道的极化码的工作，该链接结构允许可靠和安全地向两个不同的接收器发送相同的机密消息。这种构造引入了在保密性分析中需要考虑的编码方案中所涉及的随机变量之间的新的依赖关系。
2019-02-18 cs.IT math.IT
Construction of Error-Correcting Codes for Random Network Coding
在这项工作中，我们提出了纠错码的随机网络编码的基础上秩度量码，费勒斯图，和打孔。对于大多数参数，构造的代码大于所有先前已知的代码。
2008-07-15 cs.IT math.IT
Achieving the Capacity of any DMC using only Polar Codes
我们构造了一个信道编码方案，以实现任何离散的无记忆信道的容量仅基于极化编码的技术。特别是，我们展示了如何通过偏振源偏振和随机性提取可以采用“形状”均匀分布的i.i.d.随机变量转化为近似的独立同分布随机变量根据容量实现分布分布。然后，我们将该整形器与通过与信源编码的对偶构造的极化信道编码的变体相结合，以实现信道容量。我们的方案继承了极化编码的低复杂度的编码器和解码器。它在概念上不同于Gallager的方法实现能力，我们讨论了这两种方案的优点和缺点。AWGN信道的应用进行了讨论。
2012-08-27 cs.IT math.IT
A Novel High-Rate Polar-Staircase Coding Scheme
长距离通信系统可以提供超高速数据传送率，但是遭受突发错误。高速率、高性能的阶梯码为长距离传输提供了有效的途径。阶梯编码方案是级联结构，其提供了改善高速率极化码的性能的机会。同时，极化码使楼梯结构更加可靠。因此，提出了一种高速率极化阶梯编码方案，其中应用系统极化码作为分量码。提出了系统极化码的软抵消译码方法。极化阶梯码的编码是在密度演化的帮助下设计的，其中极化码的不可靠部分被增强。相应的解码提出了低复杂度，并优化了突发错误信道。通过精心设计的编解码算法，极阶梯码在AWGN信道和突发差错信道上都有良好的性能。
2018-05-25 cs.IT math.IT
Set Reconciliation for Blockchains with Slepian-Wolf Coding: Deletion Polar Codes
在本文中，我们提出了一种基于极化编码的方案，用于两个网络节点之间的集合协调。该系统被建模为一个众所周知的Slepian-Wolf设置诱导的固定数量的删除。集合协调过程分为两个阶段：1）采用删除极化码来帮助一个节点识别可能的删除索引，其可能大于真正删除的数量; 2）然后设计无损压缩极化码以最小开销反馈那些索引。我们的方案可以被看作是极化码在一些新兴的基于网络的应用中的推广，例如区块链中的包同步。一些连接与现有的计划的基础上可逆布卢姆查找表（IBLT）和网络编码也观察到并简要讨论。
2021-04-24 cs.IT math.IT
A Code Equivalence between Secure Network and Index Coding
建立了索引编码与网络编码的码等价性，表明任何索引编码实例都可以映射到网络编码实例，对于网络编码实例，任何索引码都可以转换为具有相同译码性能的网络码，反之亦然.此外，任何网络编码实例都可以映射到具有类似代码转换的索引编码实例。在本文中，我们扩展的等价安全索引编码和安全网络编码，窃听者存在于网络中，任何代码的建设需要保证安全约束，除了解码错误的性能。
2018-04-26 cs.IT math.IT
Secure Polar Coding for Adversarial Wiretap Channel
对抗窃听信道（AWTC）模型是一种安全的通信模型，在该模型中，对手可以直接读写合法通信中传输的比特，并具有固定的分数。在本文中，我们提出了一个安全的极化编码方案，以提供安全和可靠的AWTC模型的通信。针对对抗性读写行为，提出了一种$ρ$等效信道块，并研究了其在信道极化操作下的变换。我们发现产生的信道是极化的，在这个意义上，他们的一部分是全噪声信道的概率几乎为$1$，其余部分是无噪声信道的概率几乎为$1$。在此基础上，我们对对抗读写的等效信道块进行了编码，并通过在极化等效块上应用多块链接结构，构造了一种安全的极化编码方案。从理论上证明了当块长$N$趋于无穷大时，该方案在可靠性和强安全性准则下均达到了AWTC模型的保密能力.仿真结果表明，该方案能够在AWTC模型下提供安全可靠的通信。
2020-12-31 cs.IT math.IT
Performance of Polar Codes for Channel and Source Coding
最近由Arıkan引入的极化码是已知使用低复杂度连续消除解码器实现对称信道容量的第一个码族。虽然这些代码，结合连续取消，在这方面是最佳的，他们的有限长度的性能是没有破纪录的。我们讨论了几种技术，通过它们的有限长度的性能可以提高。我们还研究了这些代码的性能的上下文中的信源编码，无损和有损，在单用户上下文中，以及分布式应用程序。
2009-05-22 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Broadcast Channel with Confidential Messages: A Random Binning Analogy
在强保密性和随机性约束下，针对含有机密信息的离散无记忆广播信道，提出了一种低复杂度的极化编码方案。我们的计划扩展了以前的工作，通过使用一个最佳速率的均匀随机性的随机编码器，并避免假设的对称性或退化的性质的信道。这些扩展的代价是编码器和解码器需要共享一个大小可以忽略不计的秘密种子，并通过链接来增加块长度。我们还强调了所提出的极化编码方案和保密容量区域的随机分仓证明之间的密切概念联系。
2016-03-05 cs.IT math.IT
Joint Coordination-Channel Coding for Strong Coordination over Noisy Channels Based on Polar Codes
我们构建了一个联合协调信道极化编码方案，用于两个代理$\mathsf X$和$\mathsf Y$之间的强协调动作，它们通过离散无记忆信道（DMC）进行通信，使得动作的联合分布遵循规定的概率分布。我们表明，极化码能够实现我们先前建立的强噪声协调能力区域的内界，从而为随机编码证明提供了一个建设性的替代方案。我们的极化编码方案还提供了一个建设性的解决方案，其中的DMC和共享的随机性一起模拟另一个DMC的信道仿真问题。特别是，我们提出的解决方案是能够利用DMC的随机性，以减少在代理$\mathsf Y$生成的动作序列所需的本地随机性的量。通过利用我们早期的随机编码结果这个问题，我们得出结论，建议的联合协调信道编码方案严格优于一个单独的计划，在可实现的通信速率为相同数量的注入到两个系统的随机性。
2017-10-09 cs.IT math.IT
Polar Codes are Optimal for Lossy Source Coding
我们考虑使用极化码和低复杂度连续编码算法对二进制对称源进行有损源压缩。Arikan最近指出，极化码在连续解码策略下实现了任意对称二进制输入离散无记忆信道的容量。我们给出了有损源压缩的等效结果，即，我们表明，这种组合实现了二进制对称源的速率失真界。我们进一步证明了极化码对各种问题的最优性，包括二进制Wyner-Ziv和二进制Gelfand-Pinsker问题
2009-03-02 cs.IT math.IT
Polar Coding for Multi-level 3-Receiver Broadcast Channels
我们考虑实现的速率在容量区域的多级3接收器广播信道，其中第二接收器相对于第一接收器是退化的，与退化的消息集。我们提出了一种基于极化码的两级链接策略，该策略在没有时间共享的情况下实现了所考虑的设置的容量区域。我们还研究了这个问题的一个轻微的变化，其中第一个接收者只需要解码自己的私人消息，其他两个接收者需要解码另一个私人消息。我们观察到容量区域没有扩大，因此所提出的极化编码策略也实现了针对该问题的容量区域。
2020-10-14 cs.IT math.IT
Direct Polarization for q-ary Source and Channel Coding
它已被证明，基本二元极变换的扩展也极化有限域上。有了它，q元信源和信道的直接编码是一个可以用简单有效的算法实现的过程。然而，q元源和信道的直接极化解码涉及更多。在本文中，我们得到了一个递归方程的似然比表示为LR向量。利用它，以直接的方式应用连续消除（SC）解码。复杂度是场阶的二次方，但LR向量的使用引入了软化复杂度的因素。我们还表明，操作可以在解码器中并行化。Bhattacharyya参数表示为LR向量的函数，如在二进制情况下，简化了代码的构造。我们已经应用了直接极性编码的几个来源和渠道，我们比较了它与其他多级战略。当字母表尺寸较大时，直接q元极化编码比其他技术更接近理论极限。我们的研究结果表明，直接q进制极化编码可以用于实际场景。
2016-05-23 cs.IT math.IT
Capacity-achieving and Flicker-free FEC coding scheme for Dimmable Visible Light Communication Based on Polar Codes
可见光通信（VLC）可以提供短距离光无线通信以及使用LED照明的照明。然而，用于可靠通信的常规前向纠错（FEC）码不具有用于调光支持和闪烁减轻的特征，而调光支持和闪烁减轻是VLC中用于照明的主要功能所需的。因此，通常需要辅助编码技术，这最终降低了编码效率并增加了复杂度。本文提出了一种基于极化码的可调变可变长码FEC编码方案，以提高编码效率，简化编码结构。实验结果表明，该方案具有以下优点：1）码字中1和0的概率相等，本质上支持50%的调光平衡; 2）短游程特性（约90%比特的游程小于5），避免了闪烁和额外的游程长度受限的行编码; 4）具有以低复杂度编码和解码实现纠错性能的能力，对于调光比50%，其编码增益比IEEE标准中的RS（64，32）高约3dB，并且对于调光比25%（或75%），其编码增益比LDPC码高约1dB。
2016-08-25 cs.IT math.IT
Universal polar coding and sparse recovery
本文研究了通用的极化编码方案。特别地，在概率分布之间引入了排序的概念（称为卷积路径），以确定为一个分布设计的极性压缩（或通信）方案何时也可以成功用于另一个分布。原始极化解码算法也被推广到允许使用检查器的思想来学习关于源分布的信息的算法。这些工具被用来构建一个通用的压缩算法的二进制源，操作在最低的可实现的速率（熵），具有低复杂性和保证小的错误概率。在本文的第二部分中，通过极化技术来处理稀疏的高维离散信号的绘制问题。结果表明，完美恢复所需的测量数与$O(k \log (n/k))$界（二进制信号的最佳常数）是有竞争力的，同时提供了一个确定性的低复杂度的测量矩阵。
2010-12-02 cs.IT math.IT
Polar Codes for Some Multi-terminal Communications Problems
它表明，极化编码方案实现了已知的可实现的速率区域的几个多终端通信问题，包括有损分布式信源编码，多址信道和多描述编码。结果是有效的任意字母大小（二进制或非二进制）和任意分布（对称或不对称）。
2014-04-28 cs.IT math.IT
Polar Coding for Secure Transmission in MISO Fading Wiretap Channels
本文提出了一种用于多输入单输出单天线窃听（MISOSE）衰落信道下保密通信的极化编码方案。我们考虑的情况下，块衰落信道与已知的窃听信道状态信息（CSI）和衰落信道与已知的窃听信道分布信息（CDI）的情况。我们使用人工噪声辅助的安全预编码方法，以最大限度地提高保密容量在第一种情况下，并克服不知道窃听CSI在第二种情况下。我们表明，我们提出的方案可以提供可靠和安全的通信MISOSE信道的编码和解码复杂度低。
2014-11-10 cs.IT math.IT
On Polar Coding for Binary Dirty Paper
研究了基于嵌套极化码的二进制脏纸通信问题。提出了一种改进方案，重点是低延迟，短到中等块长的通信。具有适当定义的CRC的连续消除列表（SCL）解码用于信道编码，并且没有CRC的SCL编码用于信源编码。的性能相比，任何编码方案的最佳可实现的速率为二进制DP使用嵌套码。用于二进制DP的嵌套极化码的公知问题是存在在源代码中未冻结的冻结信道码比特。这些比特需要在该方案的第二阶段中重传，从而降低了传输速率。我们观察到，这些位的数量通常是零或一个小的数字，并提供了一个改进的分析，相比文献中提出的，在这个集合的大小和它的缩放相对于块长度时，功率约束参数足够大或信道交叉概率足够小。
2019-04-04 cs.IT math.IT
Polar Coding and Sparse Spreading for Massive Unsourced Random Access
在本文中，我们提出了一种新的极化编码方案的无源，非协调高斯随机接入信道。我们的方案是基于稀疏扩频，处理干扰噪声和连续干扰消除（SIC）。在发射机侧，每个用户根据某种概率分布从多个选择中随机挑选码长和发射功率来对其消息进行编码，并且交织器将其编码的码字比特扩展到整个传输块。每个用户的编码配置通过压缩感知传输，类似于以前的一些工作。在接收端，在恢复所有用户的编码配置后，应用单用户极化解码和SIC来恢复消息列表。数值结果表明，我们的计划优于所有以前的计划，活跃用户数$K_a\geq 250$，并提供竞争性能的$K_a\leq 225$。此外，我们的计划相比，其他计划有更低的复杂度，因为我们只使用单用户极化编码。
2020-07-11 cs.IT math.IT
A Coding Theorem Characterizing Renyi's Entropy through Variable-to-Fixed Length Codes
这篇论文已经被撤回了
2006-10-28 cs.IT math.IT
Polar Complexity: A New Descriptive Complexity with Applications to Source and Joint Source-Channel Coding
本文提出了一种新的极性复杂度度量，用于评估有限长度二进制序列的描述复杂度，并展示了其在源编码和联合源-信道编码中的应用，通过双阶段编码方案和动态规划优化实现高效压缩与传输。
2026-10-19 cs.IT math.IT
Polar Coding for Block Fading Channels
在本文中，我们考虑极化编码的问题，块衰落信道，重点是那些与瞬时信道状态信息（CSI）在发送端和接收端都没有。我们的方法是将每个相干间隔的$T_c$符号的块衰落信道以容量保持的方式分解为$T_c$二进制输入子信道，并为每个子信道设计极化码。对于瞬时CSI在接收机处可用的情况，可以使用随机交织器来实现所有子信道的联合编码和解码，以便增强有限长度性能。结果表明，我们提出的方案实现遍历容量的二进制输入块衰落信道下各种CSI的假设。
2017-01-22 cs.IT math.IT
On the Coding Capacity of Reverse-Complement and Palindromic Duplication-Correcting Codes
本文研究了能纠正任意数量重复的纠错码，分别针对反向互补重复和回文重复推导编码容量，证明除重复长度为1外容量均为0，并在长度为1时构造了依赖于字母表大小的最优码。
2024-02-19 cs.IT math.IT
On Polar Coding with Feedback
Guangzhou Institute of Technology, Xidian University（西安电子科技大学广州研究院）；Key Laboratory of Intelligent Computing and Signal Processing Ministry of Education, Anhui University（安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室）
研究带反馈极码在通信系统中的性能，展示反馈通过 genie-aided 解码和灵活阈值提升有限长度性能，提出误差事件分布的准确刻画以预测接近容量的极码性能。
2026-04-10 cs.IT math.IT
PAC Codes for Source and Joint Source-Channel Coding
本文将 PAC 码从信道编码扩展到信源编码与联合信源信道编码，并证明其在短码长下同样能逼近相应的有限长度界。
2023-08-10 cs.IT math.IT
Polar Codes and Polar Lattices for the Heegard-Berger Problem
提出了显式编码方案来使用极化码实现Heegard-Berger问题的率失真函数。具体来说，当可能不存在边信息时，采用嵌套极化码构造来实现双对称二进制源的率失真函数。该嵌套结构包含分别用于有损信源编码和信道编码的两个最优极化码。此外，当源和边信息是联合高斯时，采用类似的嵌套极格构造。针对加性高斯白噪声信道，通过嵌套一个量化极格和一个容量实现极格来构造所提出的极格。
2017-10-05 cs.IT math.IT
Layered Subspace Codes for Network Coding
子空间码是由Kötter和Kschischang引入的，用于随机线性网络编码中的错误控制。本文研究了一种分层型的子空间码，它可以看作是多个分量子空间码的叠加。利用分层结构，我们开发了两个解码算法，这些代码。第一种算法通过单独解码每个分量码来操作。第二种算法类似于用于常规叠加编码的连续干扰消除（SIC）算法，并且还允许迭代版本。我们表明，这两种算法解码不仅确定性，但也超出了整个代码的纠错能力的概率。最后，我们提出了分层子空间码在几种网络编码方案中的可能应用。
2012-09-13 cs.IT math.IT
Parity-Check Polar Coding for 5G and Beyond
在本文中，我们提出了一个全面的极化编码解决方案，集成了可靠性计算，速率匹配和奇偶检验编码。从业界的角度来看，判断一个信道编码设计，有两个主要的关注点：（i）在专用集成电路（ASIC）中的低复杂度实现，（ii）在很宽的码长和速率范围内的卓越的\稳定的性能。前者提供对任何商业系统都至关重要的成本和功率效率;后者确保灵活和强大的服务。我们的设计尊重这两个标准。它表现出更好的性能比文献中现有的计划，但只需要一小部分的实施成本。通过针对任意码率和长度的易于再现的代码构造，我们能够报告数千种情况下的“1位”细粒度仿真结果。发布的结果可以作为未来优化极化码的基准。
2018-01-11 cs.IT math.IT
Variable-to-Fixed Length Homophonic Coding with a Modified Shannon-Fano-Elias Code
谐音编码是一种将信息可逆地转换成具有某种目标分布的序列的框架。这是一个有前途的工具，以产生一个有偏置的代码符号分布，这是所需的容量实现通信的非对称信道的码字。众所周知，渐近最优的谐音编码可以通过使用类似于随机数发生器的间隔算法的固定到可变（FV）长度码来实现。然而，FV码作为信道码的组成部分不是优选的，因为解码错误传播到所有后续码字。针对这一问题，本文提出了一种渐近最优的变长到定长（Variable-to-Fixed，VF）的双Shannon-Fano-Elias-Gray（dualSFEG）码。该码可以被解释为基于Gray码的修改的Shannon-Fano-Elias（SFE）码的对偶。作为副产品，它也被示出为修改后的SFE码，命名为SFEG码，实现了更好的编码速率比原始的SFE码在无损信源编码。
2016-07-23 cs.IT math.IT
Optimized Rate-Adaptive Protograph-Based LDPC Codes for Source Coding with Side Information
本文研究了在译码端带有边信息的信源编码问题，也称为Slepian-Wolf信源编码方案。在该编码方案的实际应用中，源和辅助信息之间的统计关系可以从一个数据传输到另一个数据传输而变化，并且需要根据当前统计关系来适配编码速率。在本文中，我们提出了一种新的基于LDPC码的Slepian-Wolf信源编码方案的码率自适应码构造。所提出的码设计方法允许在所有考虑的速率下优化码度分布，同时在所有速率下最小化奇偶检验矩阵中的短周期的量。仿真结果表明，该方法大大降低了信源编码率相比，标准的LDPCA解决方案。
2018-08-20 cs.IT math.IT
Abelian Group Codes for Source Coding and Channel Coding
本文研究了任意离散（有限字母表）无记忆信源的有损信源编码问题以及任意离散（有限字母表）无记忆信道的信道编码问题的阿贝尔群码的渐近性能。对于信源编码问题，我们推导出一个可实现的率失真函数，其特征在于在一个单字母的信息理论的形式使用阿贝尔群码的合奏。当底层群是场时，它简化为对称率失真函数。同样，对于信道编码问题，我们发现了一个可实现的速率，其特征在于在一个单字母的信息理论的形式使用组码。当底层组是字段时，这简化为通道的对称容量。我们计算率失真函数和可实现的速率为几个例子的来源和渠道。由于所考虑的源和通道的非对称性，我们的分析使用了信息论和群论工具的协同作用。
2013-05-07 cs.IT math.IT
Arithmetic Coding Based Multi-Composition Codes for Bit-Level Distribution Matching
分布匹配器（DM）将二进制输入数据序列编码成具有期望目标概率分布的符号（码字）序列。输出码字的集合构成DM的码本（或代码）。恒定组成DM（Constant-composition DM，CCDM）使用算术编码来有效地将数据编码成来自恒定组成（Constant-composition，CC）码本的码字。CC约束限制了码本的大小，从而限制了CCDM的编码速率。CCDM的性能随着输出长度的减小而降低。为了提高短传输块的性能，我们提出了一类多组合（MC）码和一种高效的算术编码方案来进行编码和解码。由此产生的多合成DM（MCDM）是能够编码更多的数据到分布匹配码字比CCDM，并实现较低的KL发散，特别是对于短块消息。
2019-05-03 cs.IT math.IT
Polynomial complexity of polar codes for non-binary alphabets, key agreement and Slepian-Wolf coding
我们考虑极性码的无记忆源与边信息，并表明，块长度，建设，编码和解码的复杂性是有界的压缩率和条件熵之间的差距的倒数的多项式。这将Guruswami和Xia最近的结果扩展到稍微更一般的设置，这反过来又可以应用于（1）具有非二进制字母表的源，（2）离散和高斯源的密钥生成，以及（3）Slepian-Wolf编码和多路访问。在这些情况中的每一种情况下，还控制相对于用户数量的复杂度缩放。特别是，我们构建这些多用户信息论问题，实现最佳速率与整体多项式复杂度的编码方案。
2014-05-05 cs.IT math.IT
Channel Coding: The Road to Channel Capacity
从Shannon的著名的信道编码定理出发，追溯了信道编码从汉明码到容量逼近码的发展历程。我们专注于贡献，导致最显着的改进性能与实际应用的复杂性，特别是在加性高斯白噪声（AWGN）信道。我们讨论了代数分组码，以及为什么它们没有被证明是达到香农极限的方法。我们跟踪今天的容量接近码的前身：卷积码，级联码，和其他概率编码方案。最后，我们概述了这些代码的一些实际应用。
2006-11-22 cs.IT math.IT
