基于自供电智能反射面辅助的MISO系统无线安全传输

摘要：

为增强无线通信的安全性,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于自供电智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的物理层安全传输方案,其中IRS被用以协助基站到合法用户的信息传输,同时抑制传输给窃听者的信号,以此实现系统的安全传输.为保证IRS有足够的能量维持其运行,设计了基于时间切换(Time Switching,TS)的能量收集方案,即将传输块分为能量收集阶段和信息反射阶段.在能量收集阶段,IRS从基站发射的射频信号中收集能量;在信息反射阶段,IRS利用先前收集的能量辅助基站的信息传输.为了最大化系统安全传输速率,设计了关于基站波束成形向量、时间分配和IRS反射相位的联合优化问题.由于该问题为非凸优化问题,为此设计了基于两阶段的高效算法,并通过交替优化、半正定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)、连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)等技术获得了 次优解.仿真结果表明,所提出的方案可以有效地提升系统的安全传输速率.

关键词：智能反射面、物理层安全、能量采集、相移优化

所属期刊栏目：43

分类号：TN929.5

资助基金：国家自然科学基金;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资助项目;南京邮电大学科研启动基金资助项目

在线出版日期：2023-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：18-26