論文の概要: Unlocking High-Fidelity Analog Joint Source-Channel Coding on Standard Digital Transceivers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09080v1
- Date: Tue, 10 Mar 2026 01:42:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-11 15:25:23.933801
- Title: Unlocking High-Fidelity Analog Joint Source-Channel Coding on Standard Digital Transceivers
- Title（参考訳）: 標準ディジタルトランスシーバ上の非ロック高忠実アナログジョイントソースチャネル符号化
- Authors: Shumin Yao, Hao Chen, Yaping Sun, Nan Ma, Xiaodong Xu, Qinglin Zhao, Shuguang Cui,
- Abstract要約: D2AJSCCは、標準デジタルPHY上に高忠実度アナログJ SCCをデプロイできる新しいフレームワークである。
本システムは,SNR条件にまたがる優雅な劣化を伴って,ほぼ理想のアナログJ SCC性能を実現する。
ハードウェア変更なしにレガシーインフラストラクチャ上で次世代のセマンティックトランスミッションを可能にすることで,ネットワークの持続的進化を促進する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 54.82164616081277
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Analog joint source-channel coding (JSCC) has demonstrated superior performance for semantic communications through graceful degradation across channel conditions. However, a fundamental hardware-software mismatch prevents deployment on modern digital physical layers (PHYs): analog JSCC generates continuous-valued symbols requiring infinite waveform diversity, while digital PHYs produce a finite set of discrete waveforms and employ non-differentiable operations that break end-to-end gradient flow. Existing solutions either fundamentally limit representation granularity or require impractical white-box PHY access. We introduce D2AJSCC, a novel framework enabling high-fidelity analog JSCC deployment on standard digital PHYs. Our approach exploits orthogonal frequency-division multiplexing's parallel subcarrier structure as a waveform synthesizer: computational PHY inversion determines input bitstreams that orchestrate subcarrier amplitudes and phases to emulate ideal analog waveforms. To enable end-to-end training despite non-differentiable PHY operations, we develop ProxyNet-a differentiable neural surrogate of the communication link that provides uninterrupted gradient flow while preventing JSCC degeneration. Simulation results for image transmission over WiFi PHY demonstrate that our system achieves near-ideal analog JSCC performance with graceful degradation across SNR conditions, while baselines exhibit cliff effects or catastrophic failures. By enabling next-generation semantic transmission on legacy infrastructure without hardware modification, our framework promotes sustainable network evolution and bridges the critical gap between analog JSCC's theoretical promise and practical deployment on ubiquitous digital hardware.
- Abstract（参考訳）: アナログジョイント・ソース・チャネル・コーディング (JSCC) は, チャネル条件間の優雅な劣化を通じて, セマンティック・コミュニケーションにおいて優れた性能を示した。
アナログJSCCは無限の波形の多様性を必要とする連続的な値のシンボルを生成し、デジタルPHYは有限個の離散波形を生成し、終端から終端への勾配の流れを壊す非微分不可能な操作を使用する。
既存のソリューションは、表現の粒度を根本的に制限するか、非現実的なWhite-box PHYアクセスを必要とする。
D2AJSCCは,高忠実度アナログJSCCの標準ディジタルPHYへの展開を可能にする新しいフレームワークである。
提案手法は、直交周波数分割多重化の並列サブキャリア構造を波形合成器として利用し、計算PHYインバージョンは、サブキャリア振幅と位相をオーケストレーションして理想的なアナログ波形をエミュレートする入力ビットストリームを決定する。
本研究では,JSCCの劣化を防止しつつ,非破壊的な勾配流を提供する通信リンクのニュートラルサロゲートであるProxyNetを開発した。
WiFi PHYによる画像伝送のシミュレーション結果から,SNR条件の優良な劣化を伴い,ほぼ理想的アナログJSCC性能を実現し,ベースラインは崖効果や破滅的故障を示すことがわかった。
ハードウェア変更なしにレガシーインフラストラクチャ上で次世代のセマンティックトランスミッションを可能にすることにより、持続可能なネットワーク進化を促進し、アナログJSCCの理論的約束とユビキタスなデジタルハードウェアへの実践的展開の間に重要なギャップを埋める。
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