BEC/BSC/高斯信道

BEC/BSC/高斯信道。--來源百度

BSC  交叉概率   crossover probability。    閃存信道,Z(w)=2*sqrt(p*(1-p));


二進制對稱信道(Binary Symmetric Channel)是離散無記憶信道(discrete memoryless channel)在J=K=2時的特例。
它的輸入和輸出都只有0和1兩種符號,並且發送0而接收到1,以及發送1而收到0(即誤碼)的概率相同,所以稱信道是對稱的。此時條件差錯概率(conditional probability)由p表示。二進制對稱信道的轉移概率如圖
二進制對稱信道轉移概率二進制對稱信道轉移概率
  • 定義
一個二進制對稱信道與交叉概率p
,與二進制輸入和二進制輸出和錯誤的概率渠道p;即,如果X是發射隨機變量Y接收變量,則該信道的特徵在於,條件概率
  • PR(Y= 0 |X= 0)= 1 -p
  • PR(Y= 0 |X= 1)=p
  • PR(Y= 1 |X= 0)=p
  • PR(Y= 1 |X= 1)= 1 -p
假定0≤p≤1/2。如果p> 1/2,則接收機可以交換輸出(解釋1,當它看到0,反之亦然),並獲得與交叉概率1的等效信道-p≤1/2
  • BSC的容量
該信道的容量是1 - Hp),其中Hp)是二進制熵函數。
可以通過一個球體包裝參數顯示。給定一個碼字,有大約
典型的輸出序列。有
個可能總輸出和輸入選擇從碼本的大小
。因此,接收器會選擇分區的空間爲
的潛在輸出。當R>1−H(P),則球將被太緊密包裝,接收器將無法識別正確的碼字與消失的概率。

BEC

二進制刪除信道(Binary Erasure Channel)又被稱爲二進制擦除信道,BEC是二元通道,即它只能傳輸一個符號(通常稱爲0和1)。(一個非二進制信道將能夠傳輸兩個以上的符號,甚至可能是一個無限數量的選擇)信道是不完美的,有時會被“刪除”。
BEC,在某種意義上來說是無錯誤。不同於二進制對稱信道,當接收機得到一個位,它是100%確定的位是正確的。只有當位被擦除時,纔會出現唯一的混淆。
X是所發送的隨機變量與字母表{0,1}。讓Y與字母所接收的變量{0,1,ê},其中ê是擦除符號。
信道的特徵是條件概率
二進制刪除信道的信道模型顯示一個映射從通道輸入X到通道輸出Y(與已知的擦除符號?),刪除的概率是
.[1] 
二進制刪除信道模型二進制刪除信道模型
  • BEC的容量
BEC的容量是1-
直觀地說1 -
可以被看作是一個上限的信道容量。PE可以被看作是對信道容量的上限。假設有一個無所不知的“精靈”,告訴每當發送位被擦除時它的來源。沒有什麼來源可以做,以避免刪除,當他們發生時它可以解決這些問題。例如,它得到通過源可以重複發送一個位。不需要X碼,Y根本不理會擦除,知道下一個成功接收點是X寄意。因此,有一個精靈使我們能夠達到1 - Pe的平均水平。此額外的信息是不正常的,因此1 -
是一個上限。

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