基于用户协作干扰的IRS辅助安全传输方案

吴皓威; 刘燕; 王柳彬; 欧静兰

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基于用户协作干扰的IRS辅助安全传输方案

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针对协作通信网络无线信道高度开放的信息安全问题,提出一种基于智能反射面(IRS)辅助通信与用户协作干扰的下行链路物理层安全传输方案,并给出了一种基于交替迭代的保密容量最大化算法.该方案中智能反射面通过调整反射相位辅助合法用户进行通信,并且全双工用户在接收有用信号的同时发射人工噪声,从而增强系统信息安全传输.为了求解系统保密容量的非凸优化问题,利用交替迭代算法将其分解为3个子问题,分别对基站波束成形矢量、系统功率分配系数及IRS相移矩阵进行优化.在求解的过程中推导了波束成形矢量和功率分配系数的闭式解,并分别利用连续凸近似和黎曼流形优化两种算法得到了IRS的最佳相移矩阵.分析与仿真结果表明:所提出的方案能够快速收敛,且基于黎曼流形的优化算法具有更低的复杂度.与随机相位或固定功率系数的方案相比,该方案能够显著提高系统安全性能.

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来源
《华中科技大学学报：自然科学版》 |2023年第3期|38-46|共9页
作者
吴皓威; 刘燕; 王柳彬; 欧静兰;
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作者单位

重庆大学微电子与通信工程学院;

重庆400044;

重庆大学通信与测控中心;

重庆400044;

空天地网络互连与信息融合重庆市重点实验室;

重庆400044;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类无线通信;
关键词
智能反射面; 物理层安全; 人工噪声; 连续凸近似; 黎曼流形优化;

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