非理想CSI下IRS辅助MISO保密速率最大化方法

来源：吉林大学学报·理学版杂志2024年第5期北京时间：

作者：彭艺, 张宇, 杨青青

单位：昆明理工大学 信息工程与自动化学院, 云南省计算机重点实验室, 昆明 650500

摘要：基于智能反射面辅助多输入、 单输出的安全无线通信系统, 提出一种最大化系统保密速率为目标联合主被动波束形成算法. 考虑非理想信道状态信息下基站发射波束成形向量和无源智能反射面相移矩阵联合优化设计问题. 为解决非凸分式规划问题, 通过Charnes-Cooper变换引入两个辅助变量, 将单项分式问题转化为差的形式, 同时采用一种交替迭代优化联合半正定松弛方法, 得到易于求解的凸问题. 仿真实验结果表明, 该算法相比传统算法, 有效提升了系统的安全性, 保密性能提升10%~30%, 且在一定信道状态信息误差下保密速率下降不明显, 具有较强的鲁棒性.

关键词：物理层安全,智能反射表面,统计信道状态信息,系统保密速率,鲁棒波束形成