对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍...对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍历总容量的解形式,接着针对隐蔽通信建立了二元假设问题,推导出误检测率的解形式,并据此计算出平均最小误检测率。除此之外,还分析了无IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率,与双IRS系统进行对比。仿真结果表明,双IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率优于无IRS系统,双IRS系统能够比传统的无IRS系统获得更高的容量和更低的误检测率。展开更多
为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS...为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。展开更多
文摘对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍历总容量的解形式,接着针对隐蔽通信建立了二元假设问题,推导出误检测率的解形式,并据此计算出平均最小误检测率。除此之外,还分析了无IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率,与双IRS系统进行对比。仿真结果表明,双IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率优于无IRS系统,双IRS系统能够比传统的无IRS系统获得更高的容量和更低的误检测率。
文摘为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。
文摘针对智能电网中移动用户(如远程巡检设备、移动维护设备等)在窃听威胁下的数据传输问题,提出了一种基于空地一体化的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)辅助智能电网移动用户通信系统。该系统利用混合智能反射表面(Hybrid Reconfigurable Intelligent Surfaces,HRIS)与UAV协同工作,通过优化基站(Base Station,BS)的波束赋形和HRIS的反射系数矩阵,并采用双深度确定性策略梯度(Twin Deep Deterministic Policy Gradient,TDDPG)算法进行求解,在满足系统总能耗和通信服务质量(Quality of Service,QoS)要求的约束下,最大化通信系统的保密能效(Secrecy Energy Efficiency,SEE),确保移动设备的数据传输安全性和通信质量。仿真结果验证了所提模型和通信策略的有效性,保密速率相较于传统方案提升约36.8%,从物理层显著提高了智能电网中移动业务通信的安全性和能效。
