南京邮电大学学报(自然科学版)

作者：王亚彬,梁彦,李飞

单位：南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003

关键词：无人机；物理层安全；智能反射面；黎曼流形优化

基金：国家自然科学基金（62271265）资助项目

智能反射面（Intelligent Reflecting Surface，IRS）辅助的无人机（Unmanned Aerial Vehicle， UAV）通信系统结合了UAV 的高移动性与IRS 被动波束成形的能力，可以有效提升系统的通信性能。然而，UAV 与地面用户所构成的广播信道易被窃听，导致UAV 通信的安全面临巨大挑战。同时，UAV 机载能量受限的问题也是限制UAV 通信系统性能的潜在瓶颈。为了平衡UAV 通信系统的安全通信速率和UAV 能耗之间的关系，引入了UAV 通信系统的安全通信能效理念，进而提出了 IRS 辅助的UAV 系统安全通信能效优化方案。首先，建立了IRS 辅助UAV 通信系统的优化模型，通过联合优化UAV 的飞行轨迹、速度以及IRS 的相移，最大化系统的安全通信能效。然后，利用交替迭代优化的思想将优化问题解耦为3 个独立的子问题。最后，基于丁克尔巴赫变换、连续凸近似和黎曼流形优化求解子问题，并通过迭代获得联合优化的结果。仿真结果表明，该方案可以有效地提高IRS 辅助UAV 通信系统的安全通信能效。

来源：2025年第01期

《南京邮电大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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