STAR-RIS 辅助的安全 MIMO 系统的最大最小安全速率优化(英文)

来源：电讯技术杂志2025年第10期北京时间：

作者：黄晋浩,缪玲,索龙,周雯

单位：(1. 南京林业大学 a. 信息科学技术学院、人工智能学院;b. 艺术设计学院，南京 210037;2. 新罗大学 现代艺术学院，韩国 釜山 46958;3. 广州航海学院 低空装备与智能控制学院，广州 510725;3. 广州航海学院 低空装备与智能控制学院，广州 510726;3. 广州航海学院 低空装备与智能控制学院，广州 510727;3. 广州航海学院 低空装备与智能控制学院，广州 510728)

摘要：可同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STARRIS)能够独立调整表面单元的透射和反射系数，从而实现全空间覆盖。针对包含了STARRIS、基站(Base Station,BS)、单个窃听者和多个合法用户的多输入多输出(Multiple Input MultipleOutput,MIMO)通信系统，研究系统安全速率的优化问题。通过对发射端功率分配系数、STARRIS的透射与反射系数矩阵进行联合设计，最大化了系统的最差可达安全速率(Achievable Security Data Rate,ASDR)。由于该问题是非凸的且不易求解，因此设计了一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization)的联合优化算法来解决这个难题，同时考虑STARRIS处于连续相位和离散相位的两种情况。仿真结果证明了所提算法的有效性，并体现了其在MIMO多用户系统中使用STARRIS的显著优势。

关键词：多输入多输出（MIMO）；可同时透射和反射的可重构智能表面(STAR RIS)；粒子群优化(PSO)；最大最小安全速率优化；