Capacity of noisy, discrete memoryless channels under input constraints

ÖZET Bu tez çalışmasında girdi kısıtlamaları altında ayırtık, hafızasız kanalların sığaları incelenmektedir. Burada tartışılan girdi kısıtlamak kanallar için izin verilen girdi dizileri bir sonlu durumlu makinenin çıktıları olarak modellenebilir. Böyle bir kanalın sığasını hesaplayabilmek için verimli bir algoritma bilinmemektedir. Gürültüsüz durumda (kanal girdi harfiyle karşılık gelen çıktı harfi aynı olduğu zaman), Shannon[l] kanal sığasının, kısıtlandırılmış kanal girdi dizilerini üreten sonlu durumlu makinenin bitişiklik matrisinin en büyük özdeğerinin logaritmasına eşit olduğunu göstermiştir. Ayrıca, kanal sığasına ulaşan girdi dizileri üzerindeki olasılık dağılımı birinci dereceden bir markov dağılımıdır. Bu çalışmada biz gürültülü durumu tartışıyoruz. Belirli bir girdi kısıtlamalı kanal için, gürültüsüz durumdan farklı olarak, sığanın birinci dereceden bir markov dağılımı tarafından ulaşılamadığı gösterilmektedir. İzin verilen girdi dizileri üzerinde K'nıncı dereceden bir markov dağılımının ulaşabileceği en yüksek hız üzerine alt ve üst sınırlar elde edilmektedir. Hesaplamalar sonucunda ikinci dereceden bir dağılımın birinci dereceden bir dağılıma göre daha yüksek hızlara ulaştığı görülmüştür. Bu çalışmada ayrıca girdi kısıtlamalı kanalların sığaları üzerine bir üst sınırlar dizisi verilmektedir. Bu dizinin kanal sığasına yakınsadığı gösterilmektedir. Hesaplamalar sonu cunda bu çalışmada kullanılan kanallar için markov dağılımlarının kanal sığasına oldukça yakın hızlara ulaştıkları gözlenmektedir. Anahtar sözcükler: Kanal sığası, Girdi kısıtlamalı kanal, Sonlu durumlu makine, Markov dağılımı. m