离散无记忆信道上的瞬时SED编码

在本文中，我们提出了一种新颖的编码方案，用于通过无噪声反馈的离散无记忆信道（DMC）实时传输长度为 $n$ 的消息比特序列，其中消息比特在随机时刻逐个流入编码器。与现有的采用分组编码的后验匹配方案类似，我们的编码器利用信道反馈来形成信道输入，这些输入包含解码器尚未获得的信息，并且其分布接近于达到信道容量的输入分布；但与现有后验匹配方案不同的是，编码器执行瞬时编码——它立即将新的消息比特编织进持续的传输中。Naghshvar 等人提出的后验匹配方案将源消息划分为若干组，使得各组后验与达到容量的分布具有足够小的差异（SED），并传输包含实际消息的组索引。我们的编码采用 SED 规则应用于不断演化的消息字母表，该字母表包含源截至该时刻可能发出的所有变长字符串。我们的瞬时 SED 码在 $2$ 输入 DMC 上取得了比现有反馈码更优的时延-可靠性折中：我们通过仿真以及与 Burnashev 可靠性函数对比的分析确立了这一优势。我们还设计了一种用于二元对称信道的低复杂度码，命名为瞬时类型集 SED 码，其复杂度为 $O(t^4)$。仿真结果表明，瞬时 SED 码与瞬时类型集 SED 码之间的性能差距可忽略不计。