基于Beckmann分布的星间光通信最优输入信号概率分布

针对瞄准误差影响下的星间光通信非对称信道,存在最优输入信号概率分布使链路的互信息达到最大,考虑瞄准误差服从Beckmann分布,结合接收天线孔径大小、波束宽度和瞄准误差分布参数,给出了星间光通信的信道矩阵,建立了互信息优化模型,并利用拉格朗日乘数法对模型进行了求解,得出了使互信息最大时的输入信号概率分布的闭合表达式。通过数值仿真,给出了最优输入信号概率分布、信道容量和互信息差值随着归一化判决阈值、光束束腰半径以及瞄准误差分布参数的数值变化关系。仿真分析结果表明：最优输入信号概率分布下输入信号与输出信号之间的互信息值要明显高于等概率分布时。利用数值仿真的结果,可在明确瞄准误差分布规律的基础上,选择最优的信源输入,使星间光通信信道实现最大的信息传输能力。     

原子与双光场耦合系统量子信息保真度研究

讨论了在相位阻尼作用下，一个二能级原子与两个不同光场相互作用时系统的量子信息保真度随时间演化的过程，并对一个任意纯态量子比特通过光场与二能级原子耦合系统进行量子传输的保真度进行了研究，分析了系统作为传输信道对信息的支持程度（即系统的传真度）；着重讨论了相位阻尼和失谐对量子传输保真度的影响，并且获得了通过该信道进行传输的最大保真度。     

接收空间调制信道容量计算及其鲁棒性设计

针对接收空间调制(RSM)系统中信道输入为有限码集导致香农容量公式不适用于RSM信道容量计算的问题,通过分析信道输入输出之间的互信息,推导了发射机拥有完美信道信息情况下的RSM系统的信道容量表达式,并进一步给出发射机的信道信息存在误差时具有鲁棒性的RSM预编码矩阵设计(RRSM)方法。该方法将二进制数据流映射成某根期望接收天线空间序号和传统调制符号,把它们作为RSM系统的信道输入,经发射预编码后得到信道输出;然后采用迫零算法使得信号功率在选定的期望接收天线处聚集而在其他接收天线处迫零,用所选定的期望接收天线的空间序号来传输额外信息比特;最后考虑RSM发射机的信道状态信息有误差,根据最小均方误差准则建立目标函数,求解得到RSM最优的鲁棒预编码矩阵。数值仿真实验表明:当发射机的信道状态信息误差的方差为0.3时,RRSM方法相比原始的RSM方法可使最优检测在误码率为10-4时获得1dB性能增益,次优检测在误码率为10-2时获得2dB增益。     

准对称信道信道容量的实验仿真

信道容量描述了信息无失真传输最大容量,是信源编码的重要依据。文章介绍了离散无记忆准对称信道及其信道容量,分析了达到其信道容量的输入概率条件,给出了基于MATLAB的仿真实验验证过程,验证了在输入等概率条件下获得信道容量,对学生加深信道论的认识有一定的参考意义。     

基于信息典型相关分析的盲源分离算法

针对盲源分离问题,将互信息理论与典型相关分析理论相结合,提出了一种基于信息典型相关分析的盲源分离算法.该算法首先利用模式搜索法求解,得到混合信号向量的线性组合与混合信号向量延迟的线性组合之间互信息最大的信息典型向量,互信息计算中的概率密度函数由高斯核密度估计.然后,将信息典型向量依次与接收的混合信号数据阵相乘.完成对源信号的逐一抽取和分离.仿真实验结果表明,该算法不仅能有效分离包含超高斯信号成分的混合信号和包含亚高斯信号成分的混合信号,还能分离同时包含这2种成分的混合信号以及病态混合信号.     

Laplacian信源分割及其并行Gaussian信道传输的信息隐藏技术研究

 在研究Costa设置和Cox高斯分解的基础上,根据信源的随机状态,提出了一种新的信息隐藏传输技术。通过信源Laplacian条件分割,并根据图像系数方差的不同分布区域对高斯信道进行并行分解,该技术实现了在二义性攻击条件下的一种稳健信息隐藏传输方法。结合应用SS和QIM(DC-DM)技术,实验结果表明,该技术在信息嵌入量、传输码率和信道容量之间都具有很好的折中性能。     

Laplacian信源分割及其并行Gaussian的信息隐藏技术研究信道传输

在研究Costa设置和Cox高斯分解的基础上，根据信源的随机状态，提出了一种新的信息隐藏传输技术。通过信源Laplacian条件分割，并根据图像系数方差的不同分布区域对高斯信道进行并行分解，该技术实现了在二义性攻击条件下的一种稳健信息隐藏传输方法。结合应用SS和QIM（DC—DM）技术，实验结果表明，该技术在信息嵌入量、传输码率和信道容量之间都具有很好的折中性能。     

动态统计信息理论

将现有Shannon静态统计信息理论拓展至动态过程, 建立了以动态信息熵和动态信息的演化规律为核心的Shannon动态统计信息理论. 与此相对应, 还提出了Boltzmann动态统计信息理论. 基于动力学系统各自的态变量演化方程、即Fokker-Planck方程和Liouville扩散方程可看成是其信息符号演化方程, 推导出了表述动态熵和动态信息的演化规律的Shannon动态熵密度和动态信息密度的非线性演化方程以及Boltzmann动态熵密度和动态信息密度的非线性演化方 程. 这两种动态熵和动态信息的演化方程一致显示: 动态熵密度随时间的变化率是由其在系统内部的态变量空间和传递过程的坐标空间的漂移、扩散和产生三者引起的, 而动态信息密度随时间的变化率则是由其在系统内部的态变量空间和传递过程的坐标空间的漂移、扩散和耗损三者引起的. 熵和信息己与系统的状态和运动规律联系在一起. 进而给出了两种熵产生率公式和信息耗损率公式, 两种漂移信息流和扩散信息流的表达式. 证明了两种信息耗损率(或总信息的减少率)等于其相应的熵产生率(或总熵的增加率). 得到了反映信息在传递过程中耗损特性的两种动态互信息公式和动态信道容量公式, 它们在信道长度与信号传递速度之比趋于零的极限情况下变为现有的静态互信息公式和静态信道容量公式. 所有这些新的理论公式和结果都是从动态信息演化方程和动态熵演化方程统一推导出的. 综述了上述思想、方法、主要结果和典型运用, 讨论了两种动态统计信息理论的同异.     

关于信道容量的计算方法

引青口设一个输人为x、输出为y的离散无记忆信道,其戈、夕的概率场分别为:(戈z一戈2,…,劣P:,P:,…,P。)夕1,夕2,’二,y份qi一q:-…sq附)矛矛.、 : 夕且输人和输出符号之间的条件概率为:P(y,}x‘)二Pi‘,P招,!y,)二O‘,,其中j=2-一沉; 信道容量是指给定信道的丸,,改变丸,使得信道传送的互信息I(x,y)达最大池,这个最大值是该信道的信道容量。记为c=111 a xl(x;y)p‘〔p(1) 其中,i=1,2,…,n,P.=R”,R=〔0,1〕。 信道容量表明了某信道的最大传输信息速率,反映了信道的特性,是信息论中的一个重要概念,可是它的计算常常是很复杂的,有时人工…     

相位阻尼对量子传输保真度的影响

研究了在相位阻尼作用下一个二能级原子与两个不同光场相互作用的系统中的量子态的保真度.讨论了相位阻尼和失谐对量子传输的最大保真度的影响,并且获得了通过该信道进行量子传输的最大保真度.此外,还分析了通过该信道进行量子传输的平均保真度.     

二进制无记忆数字信道信息容量与误码率制约关系

从信息容量和误码率的经典定义出发,研究了二进制无记忆数字信道的信息容量与误码率之间的相互制约关系,结果表明信息容量与误码率在一般情形下不具有--对应关系.在非对称信道情形下,信息容量最大并不意味着其误码率最小,但信息容量会随着误码率的减小而增大;在对称信道情形下,不仅可以获得信息容量的最大值,而且可以获得最小误码率.     

一类信道分布的分解

信道在通信系统的一般模型中占有重要的地位.信道分布作为概率和可测函数都与信号的取值集合和信号取值的时间集合有着密切的关系.利用测度论的技巧,在形式上将信道分布分解为四部分,每一部分可以看作信号由某种的输入空间到相同或不同输出空间的信源,这种分解有助于对信源的其他性质和函数空间上算子性质的讨论.     

Robust Watermarking Scheme with Side Information and Template Matching Mechanism

Digital watermarking has been proposed for the copyright protections of multimedia products. In this paper, a robust and blind watermarking scheme is presented. The concept of communication with side in-formation is applied at the encoder to improve the probability of detection within acceptable fidelity, while the template matching technique is employed to estimate the undergone attacks in attacking channel. This scheme is optimized by the optimal design of the encoder to match with the media content and the decoder to adapt to the attack channel state. Experiments show that our method is robust against some common at-tacks such as filtering, compression, rotation, scaling, cropping and translation. It can be applied to both color and gray images.     

测量误差理论的信息论诠释

基于信息理论和测量误差有关理论，分析了随机变量信息熵与方差的关系，认为信息熵可以作为测量结果精度的测度；误差传播定律是高斯信源、信道下信息传播的特例．     

非对称信息下双渠道供应链应对突发事件协调模型

针对由制造商主导的双渠道供应链,引入双渠道价格敏感系数及竞争系数两个变量,假设零售商的成本信息为私有条件,研究在非对称信息下发生突发事件的双渠道供应链最优应对。研究结果表明,供应链的最优生产量、最优直销价格、批发价格和最优零售价格具有一定的鲁棒性。在非对称情形下,突发事件导致零售商成本在一定范围内扰动时,双渠道供应链的最优生产计划、销售计划可以保持不变。但当零售商的成本扰动超出了一定范围时,则需要通过协调才能使供应链重新达到平衡,实现对突发事件的有效应对。最后,通过数值仿真验证了研究结果。     

信息生物学刍议

提出分子生物学以生命信息流的运动(生命信息的遗传,传输,控制与表达)的基本规律为核心,按实证性和理性相结合的原则重新建立或组织的研究路线,把这样建立或组织起来的分子生物学称为信息生物学.提出信息生物学应包含至少两方面的规律,一是编码信息量的扩增规律,二是信息系统的精确性,容错性和热力学有序性.尝试采用比较清晰的逻辑形式表达上述两方面5条基本规律为中心的信息生物学内容.     

基于粗集的不完备信息系统的粗糙分类和属性约简

针对不完备信息系统(含有缺省数据或不精确数据),研究它的粗糙分类;并基于相容关系,将分布约简、最大分布约简、分配约简、近似约简引入不完备信息系统;且给出了最大分布约简的一种启发式算法:条件信息量约简算法。经实验检验,该算法是有效的。     

基于粗集的不完备信息系统属性约简

属性约简是粗集理论研究的核心内容之一。经典粗集理论是建立在完备信息基础之上的，然而在现实中，不完备信息系统的广泛存在极大地限制了粗集理论向实用化迈进。该文基于相容关系，将分布约简、最大分布约筒、分配约简引入不完备信息系统，提出了一种新的约简——分配序约简，并讨论了几种约简之间的关系。给出了分配约简的一种启发式算法：条件信息量约简算法，分析了该算法的时间复杂度。经实验检验，该算法是有效的。