STAR-RIS辅助的NOMA系统物理层安全性能优化 被引量：1

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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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STAR-RIS辅助的CR-SWIPT系统安全波束成形算法

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作者 李国权 胡航 +2 位作者 王玥涛 谢宗霖 林金朝 《电子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4002-4008,共7页

为解决认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统动态开放性带来的信息传输安全问题,本文提出了一种同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting And Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STARRIS)辅助CR系统安... 为解决认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统动态开放性带来的信息传输安全问题,本文提出了一种同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting And Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STARRIS)辅助CR系统安全波束成形算法.在考虑认知基站(Cognitive Base Station,CBS)发射功率、次用户(Secondary User,SU)能量收集等约束下,联合优化SU功率分配(Power Splitting,PS)系数等耦合变量,以最大化SU最差保密率.通过连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)算法将其转化为凸问题,利用半定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)等算法求解耦合变量.仿真结果表明,所提出的联合优化算法相较于其他方案具有更高的SU保密率,且引入人工噪声(Artificial Noise,AN)可以进一步提升系统的安全性. 展开更多

关键词 同时透射和反射的可重构智能表面 认知无线电 无线携能通信 物理层安全 保密率

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基于压缩感知的STAR-RIS辅助毫米波系统信道估计

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作者 姚高繁 何雪云 宋荣方 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期510-517,共8页

一种可同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface,STAR-RIS)可以同时辅助位于其两侧用户的无线通信。针对STAR-RIS辅助下的双用户毫米波通信系统的上行链路信道... 一种可同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface,STAR-RIS)可以同时辅助位于其两侧用户的无线通信。针对STAR-RIS辅助下的双用户毫米波通信系统的上行链路信道估计问题进行了研究,并对两用户在角度域的联合稀疏特性进行了探究。基于级联信道的联合稀疏特性和压缩感知理论,将级联信道估计问题转化为稀疏信号恢复问题,并提出了一种位置判决正交匹配追踪(position-judgment orthogonal matching pursuit,PJ-OMP)算法以减少导频开销。仿真结果显示,与传统的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法相比,所提出的算法能够减少信道估计的导频开销,即使在某一侧用户所分配的能量较少时也能够准确地估计信道。 展开更多

关键词 可同时透射和反射的可重构智能表面(star-ris) 信道估计 压缩感知 正交匹配追踪(OMP) 毫米波

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STAR-RIS辅助通感算一体化系统波束成形设计 被引量：1

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作者 任之初 靳亚盛 潘存华 《移动通信》 2024年第4期66-72,共7页

为提升无线网络的全域覆盖能力,STAR-RIS作为一种全新的RIS架构被提出。针对未来6G网络通信、感知和计算的需求,研究STAR-RIS辅助的通感算一体化系统。旨在联合优化主动、被动波束成形和计算资源分配,在满足通信和感知性能的同时,提升... 为提升无线网络的全域覆盖能力,STAR-RIS作为一种全新的RIS架构被提出。针对未来6G网络通信、感知和计算的需求,研究STAR-RIS辅助的通感算一体化系统。旨在联合优化主动、被动波束成形和计算资源分配,在满足通信和感知性能的同时,提升系统能效。所考虑的优化问题是非凸且强耦合的,难以直接求解。为此,提出一种基于交替优化、闭式分式规划、半正定松弛和连续凸近似的算法求解该问题。仿真结果表明,该算法能够极大提升系统性能。 展开更多

关键词 同时透射和反射可重构智能超表面 通感算一体化 波束成形

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双STAR-RIS辅助下行NOMA系统中最大化和速率的方法

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作者 田心记 孟浩然 +1 位作者 李兴旺 张辉 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3537-3543,共7页

对于两个同时透射和反射的智能可重构表面(STAR-RIS)辅助的下行非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种最大化和速率的方法。首先构建最大化和速率的优化问题,优化参数为STAR-RIS相移、功率分配和时间分配;然后用半正定规划法(SDP)优化... 对于两个同时透射和反射的智能可重构表面(STAR-RIS)辅助的下行非正交多址接入(NOMA)系统,该文提出一种最大化和速率的方法。首先构建最大化和速率的优化问题,优化参数为STAR-RIS相移、功率分配和时间分配;然后用半正定规划法(SDP)优化双STAR-RIS相移;最后,用迭代的方法交替优化功率分配和时间分配,在每次迭代过程中分别用拉格朗日对偶分解法优化功率分配和函数极值法优化时间分配。仿真结果显示,双STAR-RIS辅助的NOMA系统的和速率高于单STAR-RIS辅助的NOMA系统。 展开更多

关键词 非正交多址接入 同时透射和反射的智能可重构表面 和速率 功率 相移

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STAR-RIS辅助的安全通信系统的波束形成设计 被引量：1

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作者 许浩 钱慕君 《无线通信技术》 2023年第4期1-6,共6页

传统的可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)仅服务与信源在同一侧的用户。与传统RIS不同,同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting RIS, STAR-RIS)可以在全空间内为用户提供服... 传统的可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)仅服务与信源在同一侧的用户。与传统RIS不同,同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting RIS, STAR-RIS)可以在全空间内为用户提供服务,在无线通信领域有着广阔的应用前景。文中研究了STAR-RIS辅助安全通信系统的波束形成方案,针对STARRIS的时间切换协议,建立了STAR-RIS辅助安全通信系统中功率最小化的优化问题。该优化问题通过交替优化的方法,将其解耦为三个子问题,然后再分别对基站的发射波束形成矢量、STAR-RIS的反/透射相移矩阵和时间切换系数进行设计,从而使基站的发射功率最小。仿真结果表明,所提方案的性能优于现有方案。 展开更多

关键词 同时透射和反射的可重构智能表面 安全通信 波束形成 时间切换 交替优化

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STAR-RIS辅助通感一体系统安全传输优化 被引量：3

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作者 周涛 许魁 +1 位作者 夏晓晨 苏巧 《移动通信》 2023年第11期108-115,共8页

STAR-RIS作为一种新的RIS架构,有望提升未来无线网络的全域覆盖能力。针对未来网络中的通信和感知需求,研究STAR-RIS辅助ISAC系统的下行安全传输优化问题。旨在联合优化主动和被动波束成形,在满足用户服务需求的同时,提升系统的感知性... STAR-RIS作为一种新的RIS架构,有望提升未来无线网络的全域覆盖能力。针对未来网络中的通信和感知需求,研究STAR-RIS辅助ISAC系统的下行安全传输优化问题。旨在联合优化主动和被动波束成形,在满足用户服务需求的同时,提升系统的感知性能。所考虑的优化问题非凸且强耦合,难以求解。为此,提出一种基于交替迭代、半正定松弛和连续凸近似的算法求解该问题。仿真结果表明,所提出的算法在保证通信需求的同时,实现了更好的感知性能。 展开更多

关键词 同时透射和反射可重构智能反射面 通感一体 安全通信

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具有可移动阵元的同时透射和反射可重构智能超表面辅助隐蔽通感一体系统:联合主动和柔性被动波束成形优化

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作者 周涛 许魁 +3 位作者 夏晓晨 胡国杰 李春国 谢威 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期991-1003,共13页

由于通信与目标感知波形的耦合共用,通感一体(ISAC)系统更容易面临信息泄露的风险。该文从隐蔽通信角度,研究了具有可移动阵元的同时透射和反射智能超表面(ME-STAR-RIS)辅助的ISAC系统。首先引入了ME-STAR-RIS,其阵元可在一定范围内移动... 由于通信与目标感知波形的耦合共用,通感一体(ISAC)系统更容易面临信息泄露的风险。该文从隐蔽通信角度,研究了具有可移动阵元的同时透射和反射智能超表面(ME-STAR-RIS)辅助的ISAC系统。首先引入了ME-STAR-RIS,其阵元可在一定范围内移动,以获取更有利的信道条件。根据离散阵元部署位置模型,构建了ME-STAR-RIS辅助ISAC系统的波束优化模型,旨在联合设计ISAC基站(BS)处的主动波束成形以及ME-STAR-RIS处的柔性被动波束成形(包括阵元位置、相移和振幅系数),在隐蔽通信质量约束下,最大化感知目标的探测波束增益。进而提出一种双层迭代优化算法有效求解主动和柔性被动波束成形。仿真结果验证了所提算法的有效性,并表明阵元移动能够有利于提升ISAC系统性能。 展开更多

关键词 通信感知一体化 隐蔽通信 同时透射和反射智能超表面 可移动阵元

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同时透射反射可重构智能表面赋能移动边缘计算任务卸载研究

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作者 李斌 杨冬东 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期418-426,共9页

为弥补可重构智能表面(RIS)半空间覆盖和“乘性衰落”等不足,该文提出一种有源同时透射和反射可重构智能表面(aSTAR-RIS)技术用于提升移动边缘计算(MEC)卸载性能增益。首先,考虑MEC服务器计算资源、aSTAR-RIS能耗以及相移耦合约束,联合... 为弥补可重构智能表面(RIS)半空间覆盖和“乘性衰落”等不足,该文提出一种有源同时透射和反射可重构智能表面(aSTAR-RIS)技术用于提升移动边缘计算(MEC)卸载性能增益。首先,考虑MEC服务器计算资源、aSTAR-RIS能耗以及相移耦合约束,联合设计任务卸载比例、计算资源配置、多用户检测矩阵(MUD)、aSTAR-RIS相移以及用户上传功率,建立一个多变量耦合的加权总时延最小化问题。然后,借助块坐标下降法(BCD)将原问题分解为两个子问题,使用拉格朗日乘子法和罚项对偶分解法(PDD)交替优化子问题。仿真结果表明,相较于无源STAR-RIS方案,所提aSTAR-RIS辅助MEC方案加权总时延降低了12.66%。 展开更多

关键词 有源同时透射和反射可重构智能表面 移动边缘计算 计算卸载 资源分配

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STARS辅助SWIPT-NOMA通信系统的功率分配和波束赋形设计

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作者 赵鹏飞 左加阔 温陈驰 《中北大学学报(自然科学版)》 2025年第2期237-244,共8页

基于可重构智能表面(RIS)的无线通信网络要求用户与基站(BS)须在同一侧,这极大地限制了RIS部署的灵活性和有效性,而反射和透射智能表面(STARS)突破了RIS半空间通信覆盖的限制,实现了通信的全空间覆盖率和灵活部署,因而为无线通信网络的... 基于可重构智能表面(RIS)的无线通信网络要求用户与基站(BS)须在同一侧,这极大地限制了RIS部署的灵活性和有效性,而反射和透射智能表面(STARS)突破了RIS半空间通信覆盖的限制,实现了通信的全空间覆盖率和灵活部署,因而为无线通信网络的优化提供了新的自由度。为了进一步提高无线携能通信(SWIPT)系统的性能,基于STARS和NOMA技术,构建了STARS辅助SWIPT-NOMA通信系统模型。以最小化BS发射功率为目标,提出了用户发射功率和STARS处波束赋形联合优化的方案。由于优化问题中变量的耦合性和约束的非凸性,很难直接求解该问题,为此设计了一种基于交替优化(AO)的优化算法。该算法利用顺序秩一约束松弛(SROCR)算法求解STARS处的反射和透射相移矩阵,再与用户发射功率进行交替求解。仿真结果表明,本文所提方案收敛迅速,相较于其他方案功耗更低,性能更优越。 展开更多

关键词 智能反射面 无线携能通信 非正交多址 可同时反射和透射

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多通道STAR-IRS辅助的NOMA系统用户分组方案研究 被引量：2

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作者 王培宇 王鸿 马昊淳 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第5期47-53,共7页

同时透射和反射的智能反射面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Intelligent Reflecting Surface,STAR-IRS)被视为第六代移动通信的革新性技术。文中研究了STAR-IRS辅助的上行非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access... 同时透射和反射的智能反射面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Intelligent Reflecting Surface,STAR-IRS)被视为第六代移动通信的革新性技术。文中研究了STAR-IRS辅助的上行非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统中用户与子信道配对问题,通过对用户合理分组与相移矩阵优化使得系统和速率最大。首先,根据系统和速率表达式,提出了一种低复杂度的用户分组方案,通过最大化级联信道增益,解决用户初始分组和解码顺序问题;其次,在满足每个用户传输速率的约束下,为了进一步提升系统和速率,交替优化相移矩阵和分组方案。仿真结果表明,与其他基准方案相比,文中提出的用户与子信道配对方案可以有效提高系统的和速率性能。 展开更多

关键词 智能反射面 非正交多址 资源分配 同时透射和反射

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