| 基于用户协作干扰的IRS辅助安全传输方案 |
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| 引用本文： | 吴皓威,刘燕,王柳彬,欧静兰.基于用户协作干扰的IRS辅助安全传输方案[J].华中科技大学学报(自然科学版),2023(3):38-46. |
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| 作者姓名： | 吴皓威 刘燕 王柳彬 欧静兰 |
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| 作者单位： | 1. 重庆大学微电子与通信工程学院;2. 重庆大学通信与测控中心;3. 空天地网络互连与信息融合重庆市重点实验室 |
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| 基金项目： | 民用航天十三五预研项目(D010201)； |
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| 摘 要： | 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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| 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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