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基于主动智能反射面和人工噪声辅助的MISO无线安全传输

Secure transmission of active intelligent reflecting surface and artificial noise assisted MISO communication systems

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为实现无线通信系统的安全传输,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于主动智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的安全传输方案.其中,主动IRS被放置在基站和合法用户之间,用以增强基站到合法用户的机密信息传输,同时抑制窃听者接收到的信号强度.基站通过构建波束成形和人工噪声,进一步改善了系统的安全传输性能.为最大化系统的安全传输速率,设计了关于基站发射波束成形、人工噪声、主动IRS反射相位、主动IRS放大系数的联合优化问题.由于所提问题为非凸优化问题,设计了基于交替优化、连续 凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)、半正 定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)的高效算法,并获得高精度的次优解.仿真结果表明,相较于被动IRS、无IRS和IRS随机相位方案,主动IRS方案有更高的系统安全传输速率;相较于无人工噪声方案,引入人工噪声可以进一步提升系统的安全传输速率.

active intelligent reflecting surfacephysical-layer securityartificial noisephase shift optimizationalternating optimization

李健、吕斌

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南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

主动智能反射面 物理层安全 人工噪声 相移优化 交替优化

国家自然科学基金国防科技重点实验室基金江苏省博士后科研资助计划江苏省博士后科研资助计划江苏省自然科学基金南京邮电大学科研启动基金南京邮电大学科研启动基金

61901229JKW202209SBH20002SBH20003BK20200759NY219012NY219013

2023

10.14132/j.cnki.1673-5439.2023.03.007

南京邮电大学学报(自然科学版)
南京邮电大学

南京邮电大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.486
ISSN：1673-5439
年,卷(期)：2023.43(3)
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