南京邮电大学学报(自然科学版)

作者：李　健,吕　斌

单位：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

关键词：主动智能反射面；物理层安全；人工噪声；相移优化；交替优化

基金：国家自然科学基金(61901229)、国防科技重点实验室基金（JKW202209）、江苏省博士后科研资助计划(SBH20002，SBH20003)、江苏省自然科学基金（BK20200759）和南京邮电大学科研启动基金(NY219012，NY219013)资助项目

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。

来源：2023年第03期

《南京邮电大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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