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可重构智能超表面使能的协作无线携能同传-非正交多址接入系统安全传输方案
1
作者 季薇 刘子卿 +3 位作者 李飞 李汀 梁彦 宋云超 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期305-314,共10页
可重构智能超表面(RIS)因能提供额外的无源波束增益被视为一项颇具前景的技术。考虑到未来大型物联网中不同用户服务需求的多样性及信息传输的安全性,该文面向协作无线携能同传-非正交多址接入(SWIPT-NOMA)系统,提出一种RIS使能的安全... 可重构智能超表面(RIS)因能提供额外的无源波束增益被视为一项颇具前景的技术。考虑到未来大型物联网中不同用户服务需求的多样性及信息传输的安全性,该文面向协作无线携能同传-非正交多址接入(SWIPT-NOMA)系统,提出一种RIS使能的安全传输方案。通过合理部署RIS的位置,将其同时作用于直接传输阶段和协作传输阶段。在满足非正交多址接入(NOMA)弱用户信息速率需求、NOMA强用户能量收集需求和基站最小发射功率的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、RIS的相移矩阵、强用户的功率分割系数等来最大化强用户的保密速率。为解决所提的多变量耦合的非凸优化问题,该文基于交替迭代优化算法,对基站的有源波束成形、直接传输阶段的RIS无源波束相移矩阵、协作传输阶段的RIS有源波束相移矩阵以及强用户的功率分割系数等进行了多次交替迭代优化,直至算法收敛。仿真结果验证了该文算法的收敛性,且与其它基准方案相比,所提方案可进一步提高强用户的保密速率。 展开更多
关键词 可重构智能超表面 无线携能同传 非正交多址接入 安全传输
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UAV辅助的非理想STAR-RIS认知NOMA物理层安全性能分析
2
作者 李美玲 任康 +2 位作者 薛凯轩 李世兴 李震 《电讯技术》 北大核心 2025年第6期874-881,共8页
无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在现代战争中的应用优势受到了越来越多的关注,为其配置可同时投射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting-Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS)可以在无线网... 无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在现代战争中的应用优势受到了越来越多的关注,为其配置可同时投射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting-Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS)可以在无线网络中以低成本实现高频谱和能源效率。考虑UAV辅助的STAR-RIS认知无线电非正交多址(Cognitive Radio Non-orthogonal Multiple Access,CR-NOMA)架构,针对实际通信场景中非理想传输因素同相位和正交相位不平衡(In-phase and Quadrature-phase Imbalance,IQI)存在时,研究人工噪声(Artificial Noise,AN)对系统物理层安全性能的影响,推导了认知用户的中断概率和截获概率的近似表达式,同时对比了人工噪声方案与非人工噪声方案下用户的截获性能。仿真结果表明,较低的IQI水平时远用户比近用户在15 dB时中断概率低约0.15,较高的IQI水平时近用户比远用户在25 dB时中断概率低约0.9,而加入人工噪声能够降低用户约0.3的截获概率,从而提高系统安全性能。 展开更多
关键词 认知无线电非正交多址(CR-NOMA) 同时投射和反射的可重构智能表面(STAR-RIS) 无人机 物理层安全 人工噪声
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面向通信抗干扰的IRS-NOMA系统上行链路和速率的优化
3
作者 张锐 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期49-55,共7页
智能反射面可有效调整通信信道,能提升战场环境下的抗干扰能力。结合非正交多址接入技术,提出基于流行优化算法的上行链路和速率的优化方案。将战场中的战车视为用户,这些用户构成一个通信网络。ISMO方案通过联合优化IRS相移和用户传输... 智能反射面可有效调整通信信道,能提升战场环境下的抗干扰能力。结合非正交多址接入技术,提出基于流行优化算法的上行链路和速率的优化方案。将战场中的战车视为用户,这些用户构成一个通信网络。ISMO方案通过联合优化IRS相移和用户传输功率,最大化系统和速率。建立最大化和速率的优化问题,考虑到优化问题的非凸性,引用交替优化技术获取用户传输功率和IRS相移的解。仿真结果表明,相比于同类方案,ISMO方案提升了系统和速率。 展开更多
关键词 智能反射面 非正交多址接入 和速率 流形优化 黎曼梯度
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硬件损伤下RIS辅助RSMA系统最小安全速率最大化方案
4
作者 邓炳光 伍志攀 +1 位作者 冯琳琳 张治中 《电讯技术》 北大核心 2025年第2期302-312,共11页
对于可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助速率拆分多址接入(Rate Splitting Multiple Access, RSMA)系统,收发机硬件损伤(Hardware Impairments, HIs)极可能大幅降低安全性能。针对此问题,以提高系统资源利用... 对于可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助速率拆分多址接入(Rate Splitting Multiple Access, RSMA)系统,收发机硬件损伤(Hardware Impairments, HIs)极可能大幅降低安全性能。针对此问题,以提高系统资源利用效率为目标,考虑用户保密速率公平性,提出一种HIs下RIS辅助RSMA系统最小安全速率最大化方案。使用交替优化、辅助变量替换、半定规划及半正定松弛等方法,联合优化发射预编码向量、公有信息安全速率分配及RIS相移,以最大化用户最小安全速率。仿真结果表明,在相同HIs情况下,与基准传输方案相比,所提传输优化方案至少可使系统最小安全速率提升5.65%,且能在保障用户保密速率公平性的同时提升系统抗HIs能力和保密性能。 展开更多
关键词 速率拆分多址接入(RSMA) 可重构智能表面(RIS) 硬件损伤 保密速率公平性 物理层安全
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智能超表面辅助的非正交多址接入车联网通感一体传输与资源分配优化
5
作者 李美玲 朱芸灿 +1 位作者 申陈宁 李兴旺 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1043-1051,共9页
为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信... 为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信道状态信息(CSI),实现对移动车辆位置的跟踪与预测。该文提出基于非正交多址接入技术(NOMA)的多车辆间功率分配优化方案,在保证感知精度的同时提升下行链路通信总速率,并引入Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件作为反馈机制,避免陷入局部最优。仿真结果表明,所提系统在通信性能和感知性能方面优于传统的RIS辅助ISAC-V2X系统。 展开更多
关键词 车联网 通信感知一体化 可重构智能超表面 扩展卡尔曼滤波 非正交多址接入技术
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基于RSMA的IRS辅助通感一体化系统安全传输方案
6
作者 杨晓宇 梁彦 李飞 《信号处理》 北大核心 2025年第7期1264-1274,共11页
在传统的通感一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)系统中,通信和感知功能之间的频谱共享和信号的广播特性导致ISAC系统容易遭受窃听者的恶意攻击。为了解决ISAC系统中的信息传输安全问题,本文提出了一种速率分割多址(Rat... 在传统的通感一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)系统中,通信和感知功能之间的频谱共享和信号的广播特性导致ISAC系统容易遭受窃听者的恶意攻击。为了解决ISAC系统中的信息传输安全问题,本文提出了一种速率分割多址(Rate-Splitting Multiple Access,RSMA)传输框架下的智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助ISAC系统的安全传输方案。首先,建立基于RSMA的IRS辅助ISAC系统多用户下行通信传输模型,当窃听者试图窃取合法用户的机密信息时,通过RSMA提供的速率分割特性对公共信息和私有信息的波束成形进行联合设计,使窃听用户解码私有信息时受到来自公共信息的额外干扰,同时利用IRS提供的反射波束成形增益,保障ISAC系统的安全通信。其次,建立以最大化系统保密速率为目标的优化问题,在满足基站功率预算、IRS反射相移约束以及感知目标方向上波束增益约束的前提下,对公共信息和私有信息的波束成形向量、速率分割向量以及IRS的相移矩阵进行联合设计。然后,利用交替优化处理该非凸问题,在采用半正定松弛(SemiDefinite Relaxation,SDR)算法消除非凸秩一约束的基础上,通过连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)方法将两个非凸的子问题近似成凸优化问题。仿真结果表明,相较于基于传统多址技术的传输方案,该方案能够在满足感知性能要求的同时获得更高的安全性能增益,同时证实了在ISAC系统中优化IRS反射相移的有效性。 展开更多
关键词 通感一体化 速率分割多址 智能反射面 安全通信
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RIS辅助的全双工中继协作NOMA系统性能分析
7
作者 董国青 杨震 +1 位作者 冯友宏 吕斌 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期30-38,共9页
可重构智能超表面(RIS)是一种可以增强无线通信网络性能和覆盖范围的新兴技术。提出了一种RIS辅助的下行协作全双工中继非正交多址(NOMA)接入方案。在该方案中,RIS和用户中继协作将基站信号传输给小区边缘用户。为了评估该系统传输的可... 可重构智能超表面(RIS)是一种可以增强无线通信网络性能和覆盖范围的新兴技术。提出了一种RIS辅助的下行协作全双工中继非正交多址(NOMA)接入方案。在该方案中,RIS和用户中继协作将基站信号传输给小区边缘用户。为了评估该系统传输的可靠性,首先推导出用户中断概率的闭合表达式。进一步,在高信噪比条件下对中断概率进行渐近分析,得出用户的分集增益。仿真结果验证了理论分析的正确性,并揭示随着RIS反射单元数量的增加,近端用户的中断概率显著降低,而远端用户的中断概率先降低后保持不变。 展开更多
关键词 可重构智能超表面 全双工中继 非正交多址接入 中断概率 分集增益
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STAR-RIS辅助URLLC-NOMA系统的联合波束成形设计
8
作者 朱建月 吴雨桐 +3 位作者 陈晓 谢亚琴 许尧 张治中 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期409-417,共9页
针对超可靠低时延通信(URLLC)场景,该文研究了融合透射与反射功能的智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)系统的传输设计。具体而言,该文联合设计了基站端的波束成形向量、RIS端的透射相移矩阵和反射相移矩阵,以在满足基站... 针对超可靠低时延通信(URLLC)场景,该文研究了融合透射与反射功能的智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)系统的传输设计。具体而言,该文联合设计了基站端的波束成形向量、RIS端的透射相移矩阵和反射相移矩阵,以在满足基站总功率约束的条件下实现能耗最小化。为解决所提出的非凸问题,该文首先分析了有限块长传输下的用户速率函数特性,并据此将优化问题进行等价转换。随后,采用交替优化和半正定松弛(SDR)方法来解决联合波束设计问题。实验结果表明,与正交多址接入和传统RIS方案相比,所提出的方法在能耗性能上有显著提升。 展开更多
关键词 智能反射面 非正交多址接入技术 波束成形设计
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IRS增强的UAV机会接入宽带CR系统资源分配与安全优化
9
作者 赵国兴 刘富辉 +2 位作者 晏子祥 吴伟 田峰 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期38-47,共10页
提出了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)增强的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)机会接入宽带认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统,以提升系统频谱效率并确保物理层安全(Physical Layer Security,PLS)。通过联... 提出了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)增强的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)机会接入宽带认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统,以提升系统频谱效率并确保物理层安全(Physical Layer Security,PLS)。通过联合优化UAV的波束赋形和飞行轨迹、IRS的反射系数、用户和IRS的关联选择、子载波选择及感知时间,在满足主用户可容忍最大干扰和次级用户最小安全速率需求的前提下,最大化次级网络的和安全速率。由于包含整数规划约束、非线性约束以及优化变量之间的相互耦合,因此导致问题高度非凸。为此,采用了深度强化学习(Deep Rein‑forcement Learning,DRL)算法,包括决斗双重深度Q网络(Dueling Double Deep Q Network,D3QN)算法和软性演员-评论家(Soft Actor‑Critic,SAC)算法。该方法能够高效处理复杂的混合变量优化问题,以提高算法的稳定性和收敛速度,确保在动态环境中获得更优的资源分配和通信安全性能。仿真结果表明,所提方法在通信安全和频谱效率方面显著优于基准方案。IRS、UAV和CR技术的引入显著提升了系统的频谱利用率和用户的安全速率。此外,所提方法在动态环境中展现了较高的稳定性和快速的收敛速度。 展开更多
关键词 智能反射面 增强无人机 机会接入 认知无线电 物理层安全 深度强化学习算法
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IRS辅助OFDMA系统中的宽带相移模型和系统优化
10
作者 余宁 雷维嘉 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期48-57,共10页
针对IRS反射相移与信号频率的相关性,提出一种较为简单但能较准确地描述不同子载波相移量与中心频率相移量关系的数学模型。在此基础上,提出最大化系统和速率的IRS中心频率相移矩阵、OFDMA子载波与功率分配的联合优化问题。首先将该优... 针对IRS反射相移与信号频率的相关性,提出一种较为简单但能较准确地描述不同子载波相移量与中心频率相移量关系的数学模型。在此基础上,提出最大化系统和速率的IRS中心频率相移矩阵、OFDMA子载波与功率分配的联合优化问题。首先将该优化问题分解为IRS相移优化和子载波与功率分配优化两个子问题,然后采用交替迭代优化的方式获得原问题的解。其中,IRS相移优化子问题利用逐次凸逼近方法转换为凸问题后再求解,而子载波与功率分配优化子问题则采用贪婪算法和注水算法求解。仿真结果表明,采用IRS并对相移矩阵进行优化方案的和速率显著高于无IRS的方案和有IRS但相移随机取值的方案;相较于假设所有子载波相移相同的方案,所提方案在实际IRS相移条件下可获得更高的和速率。 展开更多
关键词 智能反射面 正交频分多址接入 宽带相移模型
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RIS辅助的多簇NOMA-DFRC系统中的联合波束成形与功率分配
11
作者 李昱辰 巫峻译 +2 位作者 葛孟佳 潘莉丽 景小荣 《计算机应用》 北大核心 2025年第4期1256-1262,共7页
面对未来双功能雷达通信(DFRC)系统对通信与感知性能的更高要求,结合非正交多址(NOMA)和可重构智能表面(RIS)技术,提出一种RIS辅助的融合多簇NOMA的DFRC系统模型。在所提模型中,DFRC基站利用叠加的多簇NOMA信号实现目标感知,并借助RIS... 面对未来双功能雷达通信(DFRC)系统对通信与感知性能的更高要求,结合非正交多址(NOMA)和可重构智能表面(RIS)技术,提出一种RIS辅助的融合多簇NOMA的DFRC系统模型。在所提模型中,DFRC基站利用叠加的多簇NOMA信号实现目标感知,并借助RIS反射建立的虚拟视距链路提升多簇NOMA中的用户通信性能。基于所提模型,以最大化系统和速率与感知功率的加权和为目标,构建受多条件约束且包含多变量耦合的非凸目标函数。为求解该目标函数,提出一种联合波束成形与功率分配的优化方案。在所提方案中,首先,将原优化问题分解为3个非凸优化子问题;其次,采用连续凸逼近(SCA)和半正定松弛(SDR)等方法将原非凸优化子问题转换为凸优化子问题;最后,采用交替优化(AO)方法对这些子问题进行迭代求解,从而实现联合波束成形(包括主动波束成形和被动波束成形)和簇内功率分配系数的优化。仿真实验结果表明,所提方案具有良好的通信性能与感知性能,与正交多址(OMA)方案相比,系统和速率的提升约为1 bit/(s·Hz),同时保持较高的目标感知性能,在通信性能和感知性能之间取得较好的折中。 展开更多
关键词 通感一体化 非正交多址 可重构智能表面 连续凸逼近 半正定松弛 交替优化
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智能反射面辅助无线供电通信网络中继的资源分配
12
作者 范红卫 徐涴砯 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1619-1624,共6页
针对无线供电通信网络(WPCN)覆盖范围小、易受障碍物阻挡的问题,研究在通信阻塞条件下智能反射面(IRS)辅助WPCN中继系统的资源分配。具体来说,在下行链路中,利用IRS辅助用户从混合接入点(HAP)处收集能量;在上行链路中,利用IRS辅助用户... 针对无线供电通信网络(WPCN)覆盖范围小、易受障碍物阻挡的问题,研究在通信阻塞条件下智能反射面(IRS)辅助WPCN中继系统的资源分配。具体来说,在下行链路中,利用IRS辅助用户从混合接入点(HAP)处收集能量;在上行链路中,利用IRS辅助用户发送信息给HAP。考虑到系统中包含能量传输和信息传输,采用时分多址(TDMA)对能量采集、数据通信以及数据中继传输进行划分。根据所构建的系统模型和传输策略,以用户服务质量和用户发送信息消耗的能量为约束,提出一个能量效率优化问题,并通过联合优化发送功率、IRS相移矩阵和时间调度,实现系统总能量效率的最大化。由于所提出的问题的非凸性,先采用Dinkelbach方法将目标函数的分数形式转换成非分数形式,然后采用变量代换和半正定规划(SDP)将非凸问题转换成凸问题,最后用CVX得到该优化问题的次优解。仿真结果表明,所提方案不仅扩大了系统的覆盖范围,还有效提升了系统的能效,而与平均分配时间的方案和采用混合中继节点的优化时间方案相比,所提方案使系统能效分别平均提升了11.0%和26.9%。 展开更多
关键词 无线供电通信网络 智能反射面 资源分配 时分多址 能量效率 Dinkelbach方法 半正定规划
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智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化 被引量：2
13
作者 雷维嘉 于顺洪 +1 位作者 雷宏江 唐宏 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期858-866,共9页
该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配... 该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。 展开更多
关键词 智能反射表面 非正交多址接入 用户分组 波束赋形
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下行RIS-NOMA的用户集群方法 被引量：3
14
作者 彭艺 吴桐 杨青青 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期128-136,共9页
为提高用户分布非均匀的场景下可重构智能表面(RIS)辅助下行非正交多址(NOMA)通信系统的性能,提出了一种分布式RIS辅助下行NOMA的用户聚类方案。首先,采用自适应几何分布(AGD)聚类算法划分用户集群(UCs),从而为各UC匹配RIS。然后,利用... 为提高用户分布非均匀的场景下可重构智能表面(RIS)辅助下行非正交多址(NOMA)通信系统的性能,提出了一种分布式RIS辅助下行NOMA的用户聚类方案。首先,采用自适应几何分布(AGD)聚类算法划分用户集群(UCs),从而为各UC匹配RIS。然后,利用分式规划(FP)方法将非凸最大化频谱效率问题转换为凸优化问题。最后,为UC内用户逐级进行功率分配(PA)与被动波束形成(PB)。仿真结果表明,与谱聚类(SPC)、K均值(K-means)、高斯混合模型(GMM)聚类方案和正交多址(OMA)方案相比,在AGD方案下,功率对频谱效率提升了7%、14%、19%和42%的增益,反射面对频谱效率提升了16%、19%、26%和40%的增益。 展开更多
关键词 可重构智能表面 非正交多址 用户集群 分式规划
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双IRS辅助大规模MIMO系统中基于双时间尺度的信道估计方案 被引量：1
15
作者 梁彦 魏浩章 李飞 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期345-355,共11页
在双智能反射面(IRS)辅助的大规模多入多出(MIMO)通信系统中,为获取信道状态信息(CSI)而进行的信道估计需要较大的导频开销。考虑到基站(BS)-IRS信道与IRS-IRS信道具有高维且准静态的特性,而IRS-用户(UE)信道具有低维且时变的特性,本文... 在双智能反射面(IRS)辅助的大规模多入多出(MIMO)通信系统中,为获取信道状态信息(CSI)而进行的信道估计需要较大的导频开销。考虑到基站(BS)-IRS信道与IRS-IRS信道具有高维且准静态的特性,而IRS-用户(UE)信道具有低维且时变的特性,本文提出一种基于双时间尺度的信道估计方案。首先,对于准静态信道,由BS发送导频并基于坐标下降算法和最小二乘法分别估计BS-IRS信道和IRS-IRS信道。然后根据准静态信道的估计结果进一步基于最小二乘法估计IRS-UE信道。仿真结果表明,本文所提出的方案可以采用低于对比方案50%的导频开销来获取低于对比方案近10 dB的估计归一化均方误差(NMSE),实现用更少的导频开销获取更高的信道估计精度。 展开更多
关键词 智能反射面 大规模多入多出 信道估计 双时间尺度
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全双工主动窃听非正交多址接入系统智能超表面辅助物理层安全传输技术 被引量：1
16
作者 阔永红 曹琳 +2 位作者 吕璐 贺冰涛 陈健 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期798-807,共10页
针对全双工被动窃听和主动干扰攻击下的多用户非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种智能超表面(RIS)辅助的鲁棒波束赋形方案以实现物理层安全通信。考虑在仅已知窃听者统计信道状态信息的条件下,以系统传输中断概率和保密中断概率作... 针对全双工被动窃听和主动干扰攻击下的多用户非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种智能超表面(RIS)辅助的鲁棒波束赋形方案以实现物理层安全通信。考虑在仅已知窃听者统计信道状态信息的条件下,以系统传输中断概率和保密中断概率作为约束,通过联合优化基站发射波束赋形、RIS相移矩阵、传输速率和冗余速率,来最大化系统的保密速率。为解决上述多变量耦合非凸优化问题,提出一种有效的交替优化算法得到联合优化问题的次优解。仿真结果表明,所提方案可实现较高的保密速率,且通过增加RIS反射单元数,系统保密性能更佳。 展开更多
关键词 智能超表面 非正交多址接入 物理层安全 波束赋形
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STAR-RIS辅助的NOMA系统物理层安全性能优化 被引量：2
17
作者 李美玲 王玉旻 +1 位作者 王思敬 张海君 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期214-225,共12页
针对实际通信场景中非理想信道状态信息以及非理想串行干扰删除等非理想因素的强耦合特性使可同时反射和透射的可重构智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)传输系统安全性能无法准确衡量的问题,提出了基于惩罚对偶分解(PDD)... 针对实际通信场景中非理想信道状态信息以及非理想串行干扰删除等非理想因素的强耦合特性使可同时反射和透射的可重构智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)传输系统安全性能无法准确衡量的问题,提出了基于惩罚对偶分解(PDD)和块坐标下降(BCD)的融合算法,联合优化基站的波束成形矢量和STAR-RIS相移系数,实现系统最低安全传输速率的最大化。结果表明,所提融合算法相比BCD算法可以明显增加最低安全传输速率,性能至少提升10%。 展开更多
关键词 可同时反射和透射的可重构智能超表面 非正交多址接入 物理层安全 块坐标下降 惩罚对偶分解
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基于多IRS辅助的MU-MISO系统安全通信方案 被引量：1
18
作者 王丹 黄池 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期553-557,568,共6页
在无线通信系统中,智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)可以调控反射单元的相移来反射信号,用于增强用户信号并抑制窃听者信号,解决基站和用户之间的安全通信问题。针对该问题,以系统加权和保密速率最大化为目标提出一种多... 在无线通信系统中,智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)可以调控反射单元的相移来反射信号,用于增强用户信号并抑制窃听者信号,解决基站和用户之间的安全通信问题。针对该问题,以系统加权和保密速率最大化为目标提出一种多IRS辅助多用户多输入单输出(multi user-multiple input single output,MU-MISO)系统的安全通信方案。该方案首先将最大化加权和保密速率问题分解为发射波束形成和人工噪声向量优化、多IRS相位矩阵优化的两个子问题;其次,采用半定松弛、引用文献定理、辅助变量替换、一阶泰勒近似等方法,将每个子问题转换为简单凸问题进行求解;最后,基于交替优化算法依次求解两个凸优化子问题。数值仿真结果表明,与另外三个方案相比,所提方案可以有效增强系统的安全通信性能,并表明了多IRS部署比单个IRS可以实现更好的系统安全性。 展开更多
关键词 多智能反射面 多用户 安全通信 交替优化 非凸优化
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一种基于IRS和UAV辅助通信系统分析
19
作者 吴昊 张延年 柴永生 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第9期72-77,共6页
为提升智能反射面(IRS)和无人机(UAV)辅助混合通信系统的数据传输速率,提出一种优化用户速率方案。该方案考虑了全双工UAV(FD-UAV)辅助传输模式,IRS辅助传输模式和IRS、FD-UAV辅助混合传输模式(IRS-FD-UAV)。建立联合IRS被动波束形成相... 为提升智能反射面(IRS)和无人机(UAV)辅助混合通信系统的数据传输速率,提出一种优化用户速率方案。该方案考虑了全双工UAV(FD-UAV)辅助传输模式,IRS辅助传输模式和IRS、FD-UAV辅助混合传输模式(IRS-FD-UAV)。建立联合IRS被动波束形成相位(PBP)和UAV/IRS位置的最大化用户速率的目标问题。考虑目标问题的非凸性,利用块坐标下降法(BCD)将原目标问题分解成2个子问题,分别利用黎曼共轭梯度法和交替求解法求解。性能分析表明,相比于FD-UAV和IRS辅助传输模式,IRS-FD-UAV辅助传输模式具有较高的传输速率。 展开更多
关键词 智能反射面 无人机 非正交多址接入 被动波束形成相位 交替求解法
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H-CRAN中IRS辅助的D2D系统资源分配与RCG波束成形优化
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作者 许晓荣 薛纪守 +1 位作者 吴俊 包建荣 《电信科学》 北大核心 2024年第7期76-87,共12页
以异构云无线电接入网(heterogeneous cloud radio access network,H-CRAN)中智能反射面(intelli‐gent reflecting surface,IRS)辅助的端到端(device-to-device,D2D)通信系统为背景,研究了该系统中以和速率最大化为目标的资源分配与黎... 以异构云无线电接入网(heterogeneous cloud radio access network,H-CRAN)中智能反射面(intelli‐gent reflecting surface,IRS)辅助的端到端(device-to-device,D2D)通信系统为背景,研究了该系统中以和速率最大化为目标的资源分配与黎曼共轭梯度(Riemannian conjugate gradient,RCG)波束成形优化方法。以最大化系统和速率为优化目标,构造子信道复用系数、发射功率门限以及IRS反射系数模约束等多约束优化问题。对于该非线性混合整数规划问题,提出了一种基于相对信道强度的延迟接受算法,以获得信道复用系数。随后将目标优化问题分解为两个子问题进行交替优化。对于发射功率优化子问题,使用逐次凸逼近(successive convex approximation,SCA)方法进行求解。对于IRS波束成形子问题,将IRS相移约束转化为复圆流形后,采用RCG算法进行求解。仿真结果表明,当IRS反射阵源数为50、基站最大发射功率为46 dBm时,与现有信道分配方案和随机信道分配方案相比,所提信道分配方案的和速率性能分别提高了5.2 bit/(s·Hz)和14.6 bit/(s·Hz)。与无IRS通信场景相比,部署IRS的和速率性能显著提高约31.2 bit/(s·Hz)。 展开更多
关键词 智能反射面 异构云无线电接入网 D2D通信 逐次凸逼近 黎曼共轭梯度
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