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非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究

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针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程.仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性.
Research on Distributed Reconfigurable Intelligent Surfaces-Assisted Security Communication under Imperfect Channel State Information
Considering the secure communication of the distributed Reconfigurable Intelligent Surfaces(RISs)under imperfect Channel State Information(CSI),a joint optimization problem of the secrecy rate maximization based on the active beamforming,Artificial Noise(AN),and RISs'phase shifts is formulated.Then an efficient algorithm based on alternating optimization and 1-Dimensional linear search is proposed to solve the non-convex optimization problem.Simulation results demonstrate that,compared with the random phase optimization scheme and the secure transmission without AN scheme,the proposed scheme can achieve a higher secrecy rate.The superiority of the proposed scheme over the other transmission schemes becomes more prominent with the increase of the number of distribution units.The proposed scheme has better robustness than the other transmission schemes to the uncertainty of communication channel in our considered network.

Reconfigurable Intelligent Surface(RIS)Physical layer securityDistributedRobustnessNon-convex optimization

冯友宏、张彦峨、张玉峰、董国青、张然、王晔、徐龙珠

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安徽师范大学物理与电子信息学院 芜湖 241000

东南大学移动通信国家重点实验室 南京 210096

安徽智能机器人信息融合与控制工程实验室 芜湖 241000

池州学院机电工程学院 池州 247100

东南大学毫米波全国重点实验室 南京 210096

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智能反射面 物理层安全 分布式 鲁棒性 非凸优化

国家自然科学基金东南大学移动通信国家重点实验室开放研究基金安徽省自然科学基金安徽高校协同创新项目毫米波全国重点实验室开放研究基金安徽省高校优秀拔尖人才培育项目Natural Science Foundation of Anhui Province

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2024

10.11999/JEIT230942

电子与信息学报
中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部

电子与信息学报

CSTPCD北大核心
影响因子：1.302
ISSN：1009-5896
年,卷(期)：2024.46(7)
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