Through refined asymptotic analysis based on the normal approximation, we study how higher-order coding performance depends on the mean power $Γ$ as well as on finer statistics of the input power. We introduce a multifaceted power model in which the expectation of an arbitrary (but finite) number of arbitrary functions of the normalized average power is constrained. The framework generalizes existing models, recovering the standard maximal and expected power constraints and the recent mean and variance constraint as special cases. Under certain growth and continuity assumptions on the functions, our main theorem gives an exact characterization of the minimum average error probability for Gaussian channels as a function of the first- and second-order coding rates. The converse proof reduces the code design problem to minimization over a compact (under the Prokhorov metric) set of probability distributions, characterizes the extreme points of this set and invokes the Bauer's maximization principle. Our results for the multifaceted power model serve as more precise benchmarks for practical modulation schemes with multiple amplitude levels, probabilistic shaping and nonuniform constellation geometries.


翻译:基于正态近似精细渐近分析,我们研究了高阶编码性能如何依赖于平均功率Γ以及输入功率的精细统计特性。我们提出了一种多层面功率模型,在该模型中约束任意(有限)个归一化平均功率的任意函数的期望值。该框架推广了现有模型,将经典的最大功率与期望功率约束,以及近年来提出的均值与方差约束作为特例纳入其中。在函数满足特定增长性与连续性的假设下,我们的主定理精确刻画了高斯信道平均错误概率最小值与一阶、二阶编码速率之间的函数关系。逆证明将码书设计问题简化为紧集(在普罗霍洛夫度量意义下)上概率分布的最小化,刻画了该集合的极值点,并应用了鲍尔最大化原理。针对多层面功率模型得出的结果,为多幅度电平、概率整形及非均匀星座构型等实际调制方案提供了更精确的性能基准。

0
下载
关闭预览

相关内容

《分布式多智能体强化学习的编码》加州大学等
专知会员服务
56+阅读 · 2022年11月2日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年1月9日
最新《高斯过程回归简明教程》,19页pdf
专知会员服务
73+阅读 · 2020年9月30日
深度多模态表示学习综述论文,22页pdf
专知
33+阅读 · 2020年6月21日
【学界】DeepMind论文:深度压缩感知,新框架提升GAN性能
GAN生成式对抗网络
14+阅读 · 2019年5月23日
解读 | 得见的高斯过程
机器学习算法与Python学习
14+阅读 · 2019年2月13日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月1日
Arxiv
0+阅读 · 3月15日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
2+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
3+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员