Precoding by Priority: A UEP Scheme for RaptorQ Codes
Raptor码是第一类具有线性时间编码和译码的喷泉码。在诸如第三代合作伙伴计划（3GPP）和数字视频广播的标准中推荐这些码。RaptorQ码是Raptor码的扩展，具有更好的编码效率和灵活性。标准Raptor和RaptorQ代码是系统的，具有相同的数据错误保护。然而，在诸如MPEG传输的许多应用中，存在对不等错误保护（UEP）的需要：即，一些数据符号与其他数据符号相比需要更高的纠错能力。我们提出了一种方法，我们称之为基于优先级的预编码比（PBPR），以实现UEP系统的RaptorQ和Raptor码。我们的UEP假设源块中的所有符号属于相同的重要性类。UEP通过根据源块中的信息符号的优先级改变预编码符号的数量来实现。PBPR为具有不同重要性类别的源块提供具有相同数量的解码开销符号的UEP。我们证明了一致的改进，在较高的重要性类的纠错能力相比，较低的重要性类在整个范围内的信道擦除概率。我们还表明，PBPR不会导致解码和编码时间的显着增加相比，标准的实现。
2014-02-18 cs.IT math.IT
Spatially-Coupled Precoded Rateless Codes with Bounded Degree Achieve the Capacity of BEC under BP decoding
Raptor码被称为预编码无比率码，其实现BEC的容量。然而，Raptor码的最大度需要是无界的，以实现容量。本文证明了空间耦合预编码无比率码在BP译码下具有有界度的容量。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Fountain Codes under Maximum Likelihood Decoding
本文主要研究了最大似然译码下的喷泉码。首先，LT码被认为是在一个实际的和广泛使用的ML解码算法称为失活解码。不同的分析技术来表征解码复杂度。其次，给出了Raptor码在ML译码下的译码失败概率的上界。然后，分析了固定速率Raptor码与线性随机外码的集合的距离特性。最后，提出了一类新的喷泉码，它由一个并行级联的分组码与线性随机喷泉码。
2017-06-27 cs.IT math.IT
Annotated Raptor Codes
本文提出了一种扩展的Raptor码，它保持了Raptor码的所有理想特性，包括每个信息比特的编码和解码的线性复杂度，不变。然而，新设计在接收速率方面提高了性能。我们的模拟表明，在基准块长度为64，520位的情况下，所需的开销减少了10%，并且每个信息位的复杂度相同。
2011-10-11 cs.IT math.IT
Zigzag Decodable Fountain Codes
本文提出了一种喷泉编码系统，它具有较低的空间解码复杂度和较低的解码删除率比Raptor编码系统。喷泉码的主要思想是采用移位和异或来产生输出数据包。这种技术被称为Z字形可解码码，其由Z字形解码器有效地解码。换句话说，我们提出了一个喷泉码的锯齿形可解码码的基础上，在本文中。此外，我们还分析了接收数据包的开销，解码擦除率，解码复杂度和渐近开销的建议喷泉码。结果表明，提出的喷泉码在开销和解码擦除率方面优于Raptor码。仿真结果表明，喷泉编码系统在开销和空间译码复杂度方面优于Raptor编码系统。
2016-10-14 cs.IT math.IT
Raptor Codes for Higher-Order Modulation Using a Multi-Edge Framework
在本文中，我们表示Raptor码的多边型低密度奇偶校验（MET-LDPC）码，这给出了一个一般的框架，设计他们的高阶调制使用MET密度进化。然后，我们提出了一个有效的猛禽码设计方法，高阶调制，我们设计不同的度分布不同的比特水平。我们考虑了一种基于信念传播的Raptor码联合译码方案，并推导出稳定性条件的精确表达式。在几个例子中，我们证明了高阶调制的Raptor码设计使用的多边缘框架优于先前报道的高阶调制码在文献中。
2017-01-14 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
Factored LT and Factored Raptor Codes for Large-Scale Distributed Matrix Multiplication
我们提出了两种编码方案的分散矩阵乘法的存在下的离散。这些编码方案是LT码和Raptor码对分布式矩阵乘法的适应，并且被称为\emph{factored LT (FLT) codes}和\emph{factored Raptor (FR) codes}。从经验上讲，我们表明，FLT码有接近最佳的恢复阈值时，工人节点的数量是非常大的，FR码有很好的恢复阈值，而工人节点的数量是适度的大。与乘积码相比，FLT和FR码具有更好的恢复阈值，并且与多项式码相比，预期它们具有更好的数值稳定性，同时它们也可以用低复杂度的解码算法来解码。
2019-07-25 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
Raptor Codes in the Low SNR Regime
在本文中，我们重新设计的Raptor码的二进制输入加性高斯白噪声（BIAWGN）信道，我们感兴趣的是非常低的信号噪声比（SNR）。通过几种近似方法定义了Raptor码在低信噪比下的线性规划度分布优化问题。我们还提供了一个精确的表达式的多项式表示的度分布与无限的最大程度在低信噪比制度，这使我们能够计算的分数的输出节点的小度的精确值。针对Raptor码在低信噪比条件下的性能，提出了一种更实用的度分布设计方法，将码率效率和译码复杂度纳入优化问题，并给出了最大码率效率的上界.仿真结果表明，在低信噪比条件下，具有所设计度分布的Raptor码的码率效率可接近0.95以上。
2015-10-28 cs.IT math.IT
Distance Spectrum of Fixed-Rate Raptor Codes with Linear Random Precoders
猛禽码合奏与线性随机外码在固定速率设置被认为是。推导出平均距离谱的表达式，并利用该表达式求出权分布的渐近指数。渐近增长率分析，然后利用开发一个必要和充分条件下，固定速率的猛禽代码集成表现出严格的正典型的最小距离。该条件涉及外码的码率、内固定码率Luby变换（LT）码的码率和LT码的度分布。此外，它表明，对于合奏满足这个条件，从合奏随机抽取的代码的最小距离有一个线性增长的块长度。分析结果可用于对有限长度Raptor码的性能进行精确预测。这些结果是特别有用的最大似然擦除解码，其性能是由它们的重量分布驱动的固定速率猛禽码。
2015-11-02 cs.IT math.IT
Low-Complexity LDPC Codes with Near-Optimum Performance over the BEC
最近的工作表明，低密度奇偶校验（LDPC）纠删码，最大似然（ML）解码下，能够紧密接近的二进制擦除信道上的理想的最大距离可分离码的性能。这样的结果是可实现的低至低出错率，即使对于小的和中等的块大小，同时保持低的解码复杂度，这要归功于一类解码算法，其利用奇偶校验矩阵的稀疏性来降低高斯消除（GE）的复杂度。本文回顾了LDPC码最大似然译码的基本概念。各种LDPC码类之间的性能分析，然后进行，包括与固定速率的猛禽码的比较。结果表明，LDPC码和Raptor码在译码失败概率与开销方面提供几乎相同的性能。
2008-04-18 cs.IT math.IT
Protograph-Based Raptor-Like LDPC Codes
本文提出了一类速率兼容的LDPC码，称为基于原型图的Raptor-like（PBRL）码。构造的重点是用于BI-AWGN信道的二进制码。与Raptor码一样，通过对预编码位进行“异或”运算来产生附加奇偶校验位，从而提供广泛的速率兼容性。与Raptor码不同，原模图中每个额外奇偶校验位的结构都是通过密度演化明确设计的。该构造方法提供了较低的迭代译码门限，并且对于长块长PBRL码，提升后的码具有优异的出错率性能。对于短块长PBRL码，原模图设计和提升必须避免不期望的图形结构，如捕获集和吸收集，同时还寻求最小化密度演化阈值。仿真结果以$k=192$、$16368$和$16384$的信息块大小示出。在$k=16368$比特的相同信息块大小下比较，PBRL码在瀑布区域中优于最知名的标准化码，AR 4JA码。PBRL码还执行到DVB-S2码的解码，即使DVB-S2码使用具有较长块长度的LDPC码并且与外部BCH码级联。
2014-03-09 cs.IT math.IT
A Droplet Approach Based on Raptor Codes for Distributed Computing With Straggling Servers
Simula UiB；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Institute of Communications and Navigation of DLR (German Aerospace Center)（德国航空航天中心通信与导航研究所）
我们提出了一种基于Raptor码的编码分布式计算方案来解决离散问题。特别是，我们考虑一个方案，其中每个服务器计算中间值，称为液滴，要么存储在本地或通过网络发送。一旦收集到足够的液滴，计算就可以完成。与文献中的方案相比，我们提出的方案实现了较低的计算延迟时，考虑到解码时间。
2018-10-08 cs.DC cs.IT cs.LG
Loss Rate Based Fountain Codes for Data Transfer
喷泉码在专用高速长距离网络数据传输中的作用越来越重要。然而，传统的喷泉码，如LT和Raptor码的编码和解码的复杂度仍然很高。本文提出了一种新的用于数据传输的喷泉码LRF（Loss Rate Based Fountain）码。为了提高LT（Luby Transfer）码的编解码性能，减少冗余编码符号数，提出了一种新的度分布代替鲁棒孤子度分布。在LRF码中，符号的编码程度由丢失率特性决定，窗口大小是动态扩展的。利用LRF码的仿真结果表明，该方法在编码比、度比、编译码效率等方面均优于LT码和Raptor码。
2013-05-10 cs.IT cs.NI math.IT
Edge-Spreading Raptor-Like LDPC Codes for 6G Wireless Systems
本文提出面向6G的边扩展Raptor类（ESRL）SC-LDPC码族，通过优化耦合矩阵与边重分配策略，在同等解码复杂度下，特定场景的误码率与吞吐量优于5G-NR LDPC码。
2025-05-28 cs.IT math.IT
A Lower Bound on the Error Exponent of Linear Block Codes over the Erasure Channel
给出了线性分组码在擦除信道下的最大似然（ML）译码误差指数的一个下界。在擦除概率的系综特定区间上，当系综权重谱形状函数随着分数码字权重趋于零而趋于负值时，下限变为正。因此，对于这些集合，我们可以降低逐块ML解码阈值。给出了两个例子，即线性随机奇偶校验码和固定速率Raptor码与线性随机预编码器。虽然对于前者，完整的解析解是可能的，但对于后者，我们可以通过简单地求解2x 2非线性方程组来降低擦除信道上的ML解码阈值。
2019-01-21 cs.IT math.IT
Spatially-Coupled Precoded Rateless Codes
Raptor码是在二进制擦除信道上实现容量的无比率码。然而，最优输出度分布的最大度是无界的。这导致编码器和解码器两者处的计算复杂性问题。Aref和Urbanke研究了空间耦合（SC）低密度生成矩阵（LDGM）码的通用存储容量特性的潜在优势。然而，SC-LDGM码的解码错误概率有界远离0。本文研究了SC低密度校验码级联的SC-LDGM码。所提出的码可以看作是SC Hsu-Anastasopoulos无比率码。我们推导出一个下界的渐近开销的稳定性分析成功解码密度进化。数值计算表明，该下界是紧的。我们观察到，有足够大的信息位数，渐近开销和解码出错率接近0与有界的最大程度。
2013-02-06 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding for Deep-Space Image Transmission using Rateless Codes
提出了一种新的噪声信道下图像传输编码方案。类似于标准图像压缩，该方案包括线性变换，随后是连续细化标量量化。与传统方案不同，在所提出的系统中，使用系统线性编码器将量化的变换系数线性映射到信道符号。此固定到固定长度的“线性索引译码”方法避免使用显式熵译码阶段（例如，算术或霍夫曼编码），其通常易受信道解码后残余误差的影响。我们使用GF（4）上的线性码，这是特别适合于这种应用，因为它们是匹配的死区量化器符号字母表和QPSK调制上使用的深空通信信道。我们优化了所提出的系统，其中线性码是GF（4）上的系统Raptor码。Raptor编码器的无速率特性允许实现编码速率的“连续体”，以便精确地将信道编码速率与传输信道容量以及每个变换子带和细化级别的量化源熵速率相匹配。比较提供相对于级联的国家的最先进的图像编码和信道编码计划所使用的喷气推进实验室（JPL）的火星探测车（MER）任务。
2012-10-01 cs.IT math.IT
Rateless Nested Lattice Codes for Secure Cooperative V2X Broadcast over Fading and Erasure Channels
Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)（阿米尔卡比尔理工大学）；University of British Columbia (UBC)（不列颠哥伦比亚大学）
针对V2X广播中时变衰落、擦除和窃听问题，提出结合无速率Raptor格码、嵌套格物理层安全与区块链信任管理的协作中继框架，显著降低中断概率并有效抵御窃听。
2026-10-05 cs.IT math.IT
Parallel Concatenation of Non-Binary Linear Random Fountain Codes with Maximum Distance Separable Codes
研究了一种基于最大距离可分码（MDS）和线性随机喷泉码级联的新型编码方案的性能和译码复杂度。与Raptor码（其基于高速率外部块码和内部Luby变换码的串行级联）不同，所提出的编码方案可以被视为MDS码和线性随机喷泉码的并行级联，两者都在同一有限域上操作。最大似然（ML）解码下的解码失败概率的上限和下限。例如，示出了在$16$阶的有限域$\mathbb {F}_{16}$上的$(15,10)$ Reed-Solomon（RS）码和线性随机喷泉码的级联如何在具有$ε=5\cdot10^{-2}$的擦除概率的信道中对于相同的接收机开销带来比线性随机喷泉码的解码失败概率低几个数量级的解码失败概率$4$。它示出了新方案的性能如何接近理想化的喷泉码的高阶字段和中等的擦除概率。本文提出了一种适用于广义RS码的有效译码算法。
2019-09-17 cs.IT math.IT
Information Bottleneck Decoding of Rate-Compatible 5G-LDPC Codes
新的5G通信标准提高了数据速率，并支持低延迟通信，从而限制了信道解码器的计算复杂度。5G低密度奇偶校验（LDPC）码具有所谓的基于原图的猛禽类（PBRL）结构，该结构提供固有的速率兼容性和优异的性能。实际的LDPC解码器实现使用具有有限精度的消息传递解码，其随着复杂度受到更严格的约束而变得粗糙。精度越高，性能越差。最近，信息瓶颈（IB）的方法被用来设计相互信息最大化的查找表，取代传统的有限精度的节点计算。此外，IB方法交换由具有非常小的位宽的整数表示的消息。本文将IB原理扩展到5G中标准化的灵活类PBRL LDPC码。扩展包括打孔和速率兼容的IB解码器设计。作为新方法的一个例子，一个4位的信息瓶颈解码器的PBRL LDPC码在一个典型的速率范围内进行评估。误比特率仿真结果表明，该方案优于偏置最小和译码算法，与双精度和积置信传播译码相比误差小于0.2 dB。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Source-Channel Decoding of Polar Codes for Language-Based Source
我们利用基于语言的源的冗余来帮助极化解码。通过在字典的帮助下判断解码序列中的解码字的有效性，极性列表解码器在每几个比特被解码之后不断地检测错误路径。这种基于联合解码的路径修剪技术相对于独立极化列表解码的优点在于，早期阶段的大多数解码错误被校正。为了便于联合解码，我们首先提出了一个动态字典使用一个trie树的建设，并显示了一个有效的方式来跟踪解码过程中的字典。然后，我们提出了一种联合的极化码解码方案，同时考虑来自信道和源的信息。所提出的方案具有与极化码的列表译码相同的译码复杂度。进一步实现了列表大小自适应联合译码，大大降低了译码复杂度。我们通过仿真得出结论，联合解码方案优于具有CRC辅助的连续消除列表解码的独立极化码超过0.6 dB。
2016-01-22 cs.IT math.IT
An Iterative Joint Linear-Programming Decoding of LDPC Codes and Finite-State Channels
在本文中，我们介绍了一个有效的迭代求解器的联合线性规划（LP）译码的低密度奇偶校验（LDPC）码和有限状态信道（FSC）。特别是，我们扩展的迭代近似LP解码的方法，提出了Vontobel和Koetter和探索Burshtein，这个问题。利用联合译码LP的双域结构，得到了一种收敛的迭代算法，其结构类似于基于BCJR的Turbo均衡（TE）。结果是联合迭代解码器，其复杂度类似于TE，但其性能类似于联合LP解码。该解码器的主要优点是，它似乎提供了联合LP解码的可预测性和TE的计算复杂性的优越性能。
2011-02-09 cs.IT math.IT
Hadamard Upper Bound (HUB) on Optimum Joint Decoding Capacity of Wyner Gaussian Cellular MAC
这篇论文已被作者撤回。
2011-02-28 cs.IT math.IT
Comparison Between the Joint and Successive Decoding Schemes for the Binary CEO Problem
针对一个两链路二进制首席执行官（CEO）问题，给出了联合译码方案和连续译码方案的比较。我们利用对数损失作为衡量和比较解码技术的总失真的标准。二进制对称信道（BSC）被认为是测试信道模型，它提供了一个理论上的率失真界。仿真结果表明，联合解码方案提供了更小的压缩率和失真值相比，连续解码方案。另一方面，连续解码方法具有较低的复杂度，因此，它是有效的情况下，具有较高数量的链接。
2020-04-11 cs.IT math.IT
Joint Demapping and Decoding for DQPSK Optical Coherent Receivers
提出了一种适用于DQPSK调制相干光接收机的低复杂度解映射-解码联合方案。在100 Gb/s相干光系统中，新技术将QPSK和DQPSK之间的间隔减小到0.7dB。
2012-06-21 cs.IT math.IT
Joint Physical Network Coding and LDPC decoding for Two Way Wireless Relaying
本文研究了双向中继系统中信道编码和网络编码的联合设计，提出了一种低复杂度的物理网络编码和LDPC译码的联合方案。对于在两个源节点采用相同的LDPC码，我们表明，中继可以解码网络编码的码字从BPSK调制的多址接入信道接收的叠加信号。仿真结果表明，在AWGN信道和复杂MAC信道下，这种新的联合物理网络编码和LDPC译码方法的性能优于现有的MMSE网络编码和LDPC译码方法。
2013-02-20 cs.IT math.IT
Deep Learning for Joint MIMO Detection and Channel Decoding
我们提出了一种用于联合MIMO检测和信道解码问题的深度学习方法。传统的MIMO接收机采用基于模型的方法以线性或迭代方式进行MIMO检测和信道解码。然而，由于复杂的MIMO信号模型，联合MIMO检测和信道解码问题的最佳解决方案（即，从接收的MIMO信号中对发送的码字进行最大似然解码）在计算上是不可行的。作为实际措施，当前基于模型的MIMO接收机都使用具有可承受的计算复杂性的次优MIMO解码方法。这项工作将深度学习的最新进展应用于MIMO接收器的设计。特别地，我们利用具有监督训练的深度神经网络（DNN）来解决联合MIMO检测和信道解码问题。我们表明，DNN可以被训练成比传统MIMO接收机更好的解码性能。我们的模拟表明，由七个隐藏层组成的DNN实现可以优于传统的基于模型的线性或迭代接收器。这种性能的提高为未来的MIMO接收机设计指明了新的方向。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Joint Successive Cancellation Decoding of Polar Codes over Intersymbol Interference Channels
极化码是一类适用于二进制输入离散无记忆信道（B-DMC）的容量实现码。然而，当应用于具有符号间干扰（ISI）的信道时，该码可能与BCJR均衡和常规解码方法一起表现不佳。针对ISI问题，提出了一种极化码在ISI信道下的联合连续抵消（SC）译码算法，该算法将均衡与常规译码相结合。译码方法的初始化信息是码间干扰码字符号的似然函数而不是码字符号。该译码器与传统的SC译码器一样采用递归公式，无需迭代。这与在均衡器和解码器之间执行迭代的常规迭代算法相反。此外，所提出的SC网格解码可以很容易地扩展到列表解码，这可以进一步提高性能。仿真结果表明，在ISI信道中，该方案的性能明显优于传统的译码方案。
2014-04-11 cs.IT math.IT
Joint Successive Cancellation List Decoding for the Double Polar codes
作为一种新的联合信源-信道编码方案，双极化（D-Polar）码是近年来提出的。本文提出了一种新的联合信源信道译码器，即联合连续消除列表（J-SCL）译码器，以提高D-Polar码的译码性能。我们合并源极化码的网格和信道极化码的网格以构造复合网格。在该复合网格中，联合信源信道节点代表信息比特和高熵比特。基于复合网格结构，设计了J-SCL译码器，将信源SCL译码和信道SCL译码相结合，实现信源信息的恢复。J-SCL解码器在每个解码级别处将解码路径的数量加倍，然后保留具有最小联合路径度量（JPM）的L个路径。对于JSC节点，考虑信道判决对数似然比（LLR）和源判决LLR两者来更新JPM。仿真结果表明，J-SCL译码器的性能优于类Turbo BP（TL-BP）译码器，且复杂度较低。
2022-01-09 cs.IT math.IT
A Low-Complexity Joint Detection-Decoding Algorithm for Nonbinary LDPC-Coded Modulation Systems
本文提出了一种低复杂度的非二进制LDPC码调制系统的联合检测译码算法。该算法结合了硬判决解码使用的消息传递策略与信号检测器在一个迭代的方式。它要求低的计算复杂性，提供良好的系统性能，并具有快速的解码收敛速度。与q元和积算法（QSPA）相比，它为q元LDPC码的实际应用提供了一个有吸引力的候选。
2010-06-05 cs.IT math.IT
On the Joint Decoding of LDPC Codes and Finite-State Channels via Linear Programming
本文将Feldman等人提出的二进制线性码的线性规划译码器推广到二进制输入有限状态信道的联合译码。特别是，我们提供了一个严格的定义LP联合解码伪码字（JD-PCW），使码字和JD-PCW之间的成对错误概率的评估。这自然会导致解码器故障概率的可证明上限。如果信道是有限状态符号间干扰信道，则LP联合解码器也具有最大似然（ML）证书属性，并且所有整数值解都是码字。在这种情况下，相对于ML解码的性能损失可以完全由分数值JD-PCW来解释。
2010-06-07 cs.IT math.IT
Joint Channel-Network Coding Strategies for Networks with Low Complexity Relays
我们研究联合网络和信道编码方案的网络时，中继节点不能执行信道编码操作。相反，信道编码在源节点处执行，而信道解码仅在目的地节点处完成。我们研究了三种不同的解码策略：独立的网络然后信道解码，串行网络和信道解码，以及联合网络和信道解码。此外，我们描述了如何实现这样的联合网络和信道解码使用迭代可解码的纠错码。使用简单的网络作为一个模型，我们得出可实现的速率区域，并使用模拟来证明这三个解码器的有效性。
2011-10-25 cs.IT math.IT
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
Towards Weak Information Theory: Weak-Joint Typicality Decoding Using Support Vector Machines May Lead to Improved Error Exponents
在本文中，作者报告了一种方法，使用统计学习的概念，在通过离散无记忆信道进行通信时获得误差指数方面的优势。研究利用科学计算软件包MATLAB的仿真能力表明，所提出的解码方法性能优于传统的联合典型性解码方法。通过修改什么构成解码错误的传统规范来确保该优点。这是合理的范例，也用于“利用”噪声反馈的程序中，如果一些进一步的处理可以从中提取有用的信息，则不应该将条件声明为错误。
2022-08-08 cs.IT math.IT
Joint Multiple Symbol Differential Detection and Channel Decoding for Noncoherent UWB Impulse Radio by Belief Propagation
针对非相干差分超宽带脉冲无线电（UWB-IR）系统，提出了一种基于置信传播（BP）消息传递算法的联合多符号差分检测（MSDD）和信道译码方案。MSDD是提高非相干差分UWB-IR系统性能的有效手段。为了优化UWB-IR的整体检测和解码性能，本文提出了一种新的软输入软输出（SISO）MSDD方案，并将其与非相干差分UWB-IR的SISO信道解码相结合。建议的AcR可以利用整个数据包中的数据符号之间的依赖性（施加的差分调制）。信号概率模型具有隐马尔可夫链结构。我们使用因子图来表示这个隐马尔可夫链。然后，在因子图上应用BP消息传递算法，提出了一种SISO MSDD方案，该方案比以前的MSDD方案性能更好，并且易于与SISO信道译码结合，形成联合MSDD和信道译码方案。仿真结果表明，我们的MSDD方案和联合MSDD和信道解码方案的性能优势。
2015-05-26 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
Joint Equalization and Decoding for Nonlinear Two-Dimensional Intersymbol Interference Channels
针对存在非线性二维的【形】码间干扰的信道，提出了一种联合均衡和译码的算法。该算法在一个代表底层系统的因子图上执行和积消息传递。二维的【形】光存储（TwoDOS）技术是具有非线性二维的【形】码间干涉的系统的示例。对TwoDOS的非线性信道模型的仿真表明，与未编码的性能相比，性能有了显著的改善。还提出了使用密度演化计算的TwoDOS通道的噪声容限阈值。
2005-09-05 cs.IT math.IT
Joint Decoding of LDPC Codes and Finite-State Channels via Linear-Programming
研究了有限状态信道（FSC）和低密度奇偶校验（LDPC）码的联合译码问题。在第一部分中，线性规划（LP）译码器的二进制线性码扩展到JD的二进制输入FSC。特别是，我们提供了一个严格的定义LP联合解码伪码字（JD-PCW），使AWGN中的码字和JD-PCW之间的成对错误概率的评估。这自然会导致解码器故障概率的可证明上限。如果信道是有限状态符号间干扰信道，则联合LP解码器也具有最大似然（ML）证书属性，并且所有整数值解都是码字。在这种情况下，相对于ML解码的性能损失可以完全由分数值JD-PCW来解释。在得到这些结果之后，我们发现一些元素与Flanagan在LP接收机上的早期工作是等价的。在第二部分中，我们为第一部分中讨论的联合LP解码器开发了一个有效的迭代求解器。特别是，我们扩展的迭代近似LP解码的方法，提出了由Vontobel和Koetter和Burshtein分析，这个问题。利用JD-LP的双域结构，我们得到了一个收敛的迭代联合LP译码算法，其结构类似于基于BCJR的Turbo均衡（TE）。其结果是一个联合迭代解码器，其每次迭代的复杂度是类似的TE，但其性能是类似的联合LP解码。该解码器的主要优点是，它似乎提供了联合LP解码的可预测性和TE的计算复杂性的优越性能。一个预期的应用是磁存储编码，其中所需的块出错率极低，系统性能难以通过仿真验证。
2011-07-27 cs.IT math.IT
Non-iterative Joint Detection-Decoding Receiver for LDPC-Coded MIMO Systems Based on SDR
半定松弛（SDR）检测器已被证明是成功的接近最大似然（ML）性能，而时间复杂度只有多项式。我们提出了一种新的接收机联合利用前向纠错（FEC）码信息的SDR检测过程。通过码约束的加强，联合SDR检测器向下游解码器提供可靠性大大提高的软信息，因此以显著的增益优于现有的接收器。
2018-08-15 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation, Activity Detection and Decoding using Dynamic Message-Scheduling for Machine-Type Communications
在这项工作中，我们提出了一个联合信道估计，活动检测和数据解码方案的大规模机器类型的通信。通过在因子图中包含信道和先验活动因子，我们提出了双线性消息调度GAMP（BiMSGAMP），这是一种使用信道解码器信念来改进活动检测和数据解码的消息传递解决方案。我们包括两个消息调度策略的基础上，剩余的信念传播和活动用户检测的消息进行评估和调度，在每一个新的迭代。分析了BiMSGAMP的收敛性，并对其计算复杂性进行了研究。数值结果表明，BiMSGAMP优于国家的最先进的算法，突出的增益所取得的使用动态调度策略和信道解码部分在系统中的效果。
2022-02-23 cs.IT math.IT
Joint Channel-Estimation/Decoding with Frequency-Selective Channels and Few-Bit ADCs
我们提出了一种快速和接近最佳的方法，联合信道估计，均衡和解码的编码单载波（SC）传输频率选择性信道与几位模数转换器（ADC）。我们的方法利用参数双线性广义近似消息传递（PBiGAMP），以减少联合信道估计和（软）符号解码的实现复杂度的几个快速傅立叶变换（FFT）。此外，它学习并利用信道脉冲响应中的稀疏性。我们的工作是出于毫米波系统的带宽上的Gsamples/sec的顺序，其中几位ADC，SC传输，和快速处理都导致显着降低功耗和实施成本。我们用数字证明我们的方法，使用根据IEEE 802.11ad无线局域网（LAN）标准生成的信号和信道，在这种情况下，接收器使用模拟波束成形和一个ADC。
2018-12-09 cs.IT math.IT
Joint Equalization and Decoding for Nonlinear Two-Dimensional Intersymbol Interference Channels with Application to Optical Storage
提出了一种针对非线性二维的【形】码间干扰信道的联合均衡和译码算法。该算法在一个代表底层系统的因子图上执行和积消息传递。二维的【形】光存储（TWODOS）技术是具有非线性二维的【形】码间干涉的系统的示例。对TWODOS的非线性信道模型的仿真表明，与未编码的性能相比，TWODOS的性能有显著的改善。噪声容限阈值的算法的TWODOS信道，使用密度演化计算，也提出和准确预测的码字长度增加的算法的限制性能。
2005-09-04 cs.IT math.IT
Interference Alignment for Clustered Multicell Joint Decoding
多细胞联合处理已被证明是非常有效的，在克服干扰有限的性质的蜂窝范例。然而，由于实际实现的原因，全局多小区联合解码是不可行的，因此必须考虑协作基站的集群。在这种情况下，集群间干扰必须得到缓解，以收获多小区联合处理的全部潜力。本文研究了四种簇间干扰情况，即a）全局多小区联合处理，b）干扰对齐，c）资源分多址和d）同信道干扰允许。每种情况下建模和分析使用每小区遍历和速率容量作为一个因素的优点。在这个过程中，一些定理推导出的信道协方差矩阵的渐近特征值分布的解析表示。分析是基于自由概率理论的原则，特别是在R和Stieltjes变换域的属性。
2011-03-24 cs.IT math.IT
Unitary Differential Space-Time Modulation with Joint Modulation
提出了两种新的酉差分空时调制（DSTM）的设计方案，具有较低的译码复杂度。如果DSTM码本包含N个码字，则它们的解码器可以被分成几个并行解码器，每个解码器具有小于sqrt（N）的解码搜索空间。这两种设计都基于联合调制的概念，这意味着与传统的逐符号调制不同，联合调制几个信息符号。第一种设计是基于正交空时分组码（O-STBC）的联合星座构造的球形码。第二种设计是基于准正交空时分组码（QO-STBC）与专门设计的成对星座集。所提出的两种酉DSTM方案都具有比许多现有DSTM方案低得多的解码复杂度，包括那些基于Group Code和Sp（2）的DSTM方案，其对于N个码字的码本大小通常具有N的解码搜索空间，并且具有比现有O-STBC DSTM方案好得多的解码性能。在两种设计中，基于O-STBC的DSTM通常具有更好的解码性能，而基于QO-STBC的DSTM在8个发射天线时具有更低的解码复杂度。
2008-06-20 cs.IT math.IT
Lifetime Maximization for UAV-Enabled Cognitive-NOMA IoT Networks: Joint Location, Power, and Decoding Order Optimization
本文研究了一种支持认知无人机（UAV）的物联网（IoT）网络，其中次级/认知IoT设备在主网络的频谱中遵循非正交多址（NOMA）协议将其数据上传到UAV集线器。我们的目标是通过联合优化无人机的位置，发射功率和解码顺序，最大限度地提高物联网设备的最小寿命受到干扰功率约束的存在下，不完美的信道状态信息（CSI）。为了求解非凸混合整数规划问题，首先在给定的解码顺序下，对无人机位置和发射功率进行联合优化，并借助Lagrange对偶获得全局最优解，然后通过穷举搜索获得最佳解码顺序，该方法适用于较小规模的场景。对于大规模的情况下，我们提出了一个低复杂度的次优算法，通过将原问题转化为一个更容易处理的等价形式，并应用连续凸逼近（SCA）技术和罚函数方法。数值结果表明，所提出的设计显着优于基准计划。
2021-10-29 cs.IT math.IT
Towards an Algebraic Network Information Theory: Simultaneous Joint Typicality Decoding
考虑多用户网络中希望解码多条消息的接收器。同时联合典型性解码是用于确定可靠解码可能的基本限制的最强大的技术之一。该技术历来与随机i.i.d.结合使用。码本以建立网络的可达到速率区域。最近，已经表明，在某些情况下，嵌套线性码本结合“单用户”或顺序解码可以产生更好的可实现速率。例如，计算前向问题检查在$K$ -用户多址信道（MAC）上恢复所发送码字的$L \le K$线性组合的情形，并且已经确定线性码本可以产生更高的速率。在这里，我们开发的同时联合典型性解码结合嵌套线性码本使用的界限，并应用它们来获得一个更大的可实现的区域计算前向在一个$K$用户离散无记忆MAC。关键的技术挑战是，线性依赖于真实码字元组的竞争码字元组引入统计依赖性，这需要仔细划分相关的错误事件。
2019-01-10 cs.IT math.IT
Density Evolution Analysis of the Iterative Joint Ordered-Statistics Decoding for NOMA
在本文中，我们开发了一个密度进化（DE）框架来分析迭代联合译码（JD）的非正交多址（NOMA）系统，其中有序统计译码（OSD）应用于解码短分组码。我们首先研究密度变换功能的软输出OSD（SOSD），推导出的密度与先验对数似然比（LLR）的密度。然后，我们表示基于OSD的JD的二分图（BG），并通过描述BG上的节点的密度变换特征来开发DE框架。数值算例表明，该差分进化框架能够准确跟踪迭代译码过程中LLR的演化，尤其是在中高信噪比下。在差分进化框架的基础上，进一步分析了基于OSD的联合检测算法的误码性能，以及在两用户等功率系统下的收敛点。
2021-12-23 cs.IT math.IT
Joint Phase Tracking and Channel Decoding for OFDM Physical-Layer Network Coding
研究了基于OFDM的物理层网络编码（PNC）系统中的联合相位跟踪和信道解码问题。OFDM信令可以满足PNC系统上行链路中多个同时传输之间严格时间同步的需要。然而，OFDM PNC系统容易受到由残余载波频率偏移（CFO）引起的相位漂移的影响。在传统的OFDM系统中，接收机仅从一个发射机接收信号，采用导频音来辅助相位跟踪。在OFDM PNC系统中，多个发射机向一个接收机发送信号，并且这些导频音必须在多个发射机之间共享。这减少了每个发送节点可以使用的导频的数量。因此，OFDM PNC中的相位跟踪更具挑战性。为了克服由于每节点导频的数量减少而导致的降级，这项工作利用数据中包含的信道信息来补充导频。特别是，我们提出了解决问题的相位跟踪和信道解码联合。我们的解决方案包括使用的期望最大化（EM）算法的相位跟踪和使用的置信传播（BP）算法的信道解码。这两个问题通过EM和BP算法之间的迭代处理来共同解决。基于软件无线电的仿真和实际实验表明，该方法可以提高相位跟踪和信道解码性能。
2013-12-25 cs.IT math.IT
Joint Distributed Source-Channel Decoding for LDPC-Coded Binary Markov Sources
提出了一种新的分布式信源信道（DSC）编码系统的联合解码技术，用于在加性高斯白噪声（AWGN）信道上传输相关的二进制马尔可夫信源。在该方案中，相对较短的长度，低密度奇偶校验（LDPC）码被独立地用于编码每个源的比特序列。为了重建原始比特序列，联合信源信道解码（JSCD）技术，提出了利用时间和源相关性的知识。JSCD技术由迭代执行的两个阶段组成。首先，和积（SP）解码器与BCJR解码器串行级联，其中在{ \em局部（水平）迭代}期间利用源存储器的知识。然后，在{ \em全局（垂直）迭代}期间，使用源之间的相关性的估计来更新级联解码器。因此，源的相关性被假定为每个级联解码器的后续全局迭代中的边信息。从帧/比特出错率（FER/BER）的仿真结果，我们注意到，显着的增益是由所提出的解码方案相对于相关知识没有完全利用在解码器的情况下实现的。
2013-08-01 cs.IT math.IT
On Joint Detection and Decoding in Short-Packet Communications
我们考虑一个通信问题，其中接收器必须首先检测到的信息包的存在，如果检测到，解码的消息进行init.We提出一般的非渐近上界和下界的最大编码速率，取决于块长度，虚警的概率，误检的概率，和数据包的错误概率。的界限，这是表示在二进制假设测试的性能指标，概括有限块长度的界限时，精灵通知接收器是否存在的情况下推导出的。该界限适用于与对整个数据分组的解码联合执行的检测，或者单独对专用前导码执行的检测。本文中提出的结果可以用来确定块长度值的通信系统的性能是有限的，其能力，以执行数据包检测令人满意的，并评估之间的性能差异基于扩频检测，联合检测和解码。有关的二进制输入AWGN信道的数值结果提供。
2021-09-28 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Channel Decoding in Physical-Layer Network Coding Systems: An EM-BP Factor Graph Framework
研究了物理层网络编码（PNC）系统中的联合信道估计和信道译码问题。在PNC中，多个用户同时向中继传输。PNC信道解码不同于传统的多用户信道解码：具体地，PNC中继的目的是解码网络编码的消息，而不是用户的个人消息。虽然先前的工作已经表明，PNC可以显着提高中继网络的吞吐量，改善是基于准确的信道估计的可用性。然而，PNC中的信道估计可能特别具有挑战性，因为1）多个用户的重叠信号; 2）由信道编码引起的数据符号之间的相关性;以及3）时变信道。我们结合期望最大化（EM）算法和信念传播（BP）算法在一个统一的因子图框架来应对这些挑战。在该框架中，通过EM子图执行信道估计，并且通过BP子图执行信道解码，BP子图对与PNC信道解码的目标匹配的虚拟编码器进行建模。这两个子图之间的迭代消息传递允许逐步接近两者的最优解。我们提出了广泛的仿真结果表明，我们的PNC接收器的优越性，比其他PNC接收器。
2013-11-22 cs.IT math.IT
Optimal Resource Allocation for Cellular Networks with Virtual Cell Joint Decoding
本文提出了一种新的基于邻域优化的蜂窝网络资源分配优化框架。在该优化框架下，资源被分配在虚拟小区内，该虚拟小区包括若干基站和其覆盖区域内的用户。阐明虚拟小区概念使得能够利用更复杂的协作通信方案，例如协作多点解码。我们形成的虚拟细胞使用层次聚类给定特定数量的这样的细胞。一旦虚拟小区形成，我们考虑一个合作的解码方案，其中在每个虚拟小区的基站联合解码的信号，他们收到的。我们提出了一个迭代的解决方案，资源分配问题，从每个虚拟小区内的合作解码。我们的网络设计下的层次聚类的平均系统和速率的数值结果。这些结果表明，具有基于邻域的优化的虚拟小区在每个小区内的优化上导致和速率的显著增益，但与完全集中式优化相比，还可能具有显著的和速率惩罚。
2019-05-06 cs.IT math.IT
