自供能智能超表面可靠安全通信策略与性能分析

来源：电子与信息学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：屈亚运, 曹堃锐, 王骥, 徐勇军, 陈京渝, 丁海洋, 金梁

单位：1.信息支援部队工程大学 武汉 4300352.华中师范大学物理科学与技术学院 武汉 4300793.重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 4000654.信息工程大学信息技术研究所 郑州 450003

摘要：智能超表面通常采用有线供电方式，电源线就像一条“尾巴”，严重限制了智能超表面在室外部署的机动灵活性。该文聚焦智能超表面与射频能量采集技术结合的自供能智能超表面(SIM)，针对SIM面临的能量与信息双重中断挑战，分别提出基于静态无线供电和基于动态无线供电的SIM通信策略，探究两种策略下非放大型SIM(U-SIM)和放大型SIM(A-SIM)的通信机理；分别从通信可靠性和安全性两个角度提出并分析所提策略下U-SIM和A-SIM的能量与信息一体化性能，即能量与信息联合中断概率、联合截获概率。结果表明，动态无线供电策略可有效缓解采集能量不足导致的SIM通信可靠性问题；A-SIM的噪声放大虽会抑制其通信可靠性提升，但也能增强通信安全性；静态或动态同一策略下，随SIM反射单元数增多，A-SIM安全性更好，U-SIM可靠性更好。

关键词：自供能智能超表面, 信能同传, 物理层安全传输, 性能分析

基金资助：国家自然科学基金(62101560)，湖北省自然科学基金(2025AFB943)，湖北省重点研发项目(2025BAB035)