[發明專利]可重構智能表面輔助通信的隱蔽速率聯合優化方法及系統

有效

• 申請號: 202110540961.1
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113286292B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張廣馳;鄒麗;張景;成俊峰;湛月;崔苗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W24/02;H04W24/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種可重構智能表面輔助通信的隱蔽速率聯合優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，構建由發射機、合法接收機、非法檢測器以及可重構智能表面組成的隱蔽通信模型；

S2，根據所述隱蔽通信模型，構建以使隱蔽速率最大化為目的、以所述發射機的發射功率以及可重構智能表面的反射相位作為待優化變量的聯合優化問題；

S3，獲取所述發射機、合法接收機、非法檢測器以及可重構智能表面相互之間的信道狀態信息；

S4，根據所述信道狀態信息，求解所述聯合優化問題得到所述發射功率以及反射相位的最優組合；

所述聯合優化問題按以下公式表示：

s.t.P_a≤P_max；

其中，表示可重構智能表面的反射相位，P_a表示發射機的發射功率，h_AB表示發射機與合法接收機之間的信道狀態信息，h_IB表示可重構智能表面與合法接收機之間的信道狀態信息，h_AI表示發射機與可重構智能表面之間的信道狀態信息，P_max表示發射機的發射功率限制，h_AW表示發射機與非法檢測器之間的信道狀態信息，λ表示非法檢測器對發射機與合法接收機之間通信的誤檢測率門限，N表示可重構智能表面的反射元素總數；

在所述步驟S4中，包括以下步驟：

S41，根據發射功率的取值，將所述聯合優化問題分解為只保留反射相位作為待優化變量的第一子問題以及第二子問題；

S42，分別求解所述第一子問題以及第二子問題，得到第一優選隱蔽速率以及第二優選隱蔽速率；

S43，根據所述第一優選隱蔽速率以及第二優選隱蔽速率計算出所述發射功率以及反射相位的最優組合；

在步驟S41中，對于發射功率限制的情況，取P_a＝P_max，通過變量替換使得從所述聯合優化問題得到以下第一子問題：

其中：

2.根據權利要求1所述的可重構智能表面輔助通信的隱蔽速率聯合優化方法，其特征在于，在所述步驟S42中，求解所述第一子問題的過程如下：

以v^HR_Bv＝tr(R_Bvv^H),v^HR_Wv＝tr(R_Wvv^H)，V＝vv^H，對所述第一子問題中的約束項進行半正定松弛，使得所述第一子問題調整為以下形式再通過凸優化求解以及高斯隨機方法求解得到第一優選隱蔽速率：

3.根據權利要求1所述的可重構智能表面輔助通信的隱蔽速率聯合優化方法，其特征在于，在步驟S41中，對于發射功率限制的情況，取通過變量替換使得從所述聯合優化問題得到以下第二子問題：

其中：

4.根據權利要求3所述的可重構智能表面輔助通信的隱蔽速率聯合優化方法，其特征在于，在所述步驟S42中，求解所述第二子問題的過程如下：

以v^HR_Bv＝tr(R_Bvv^H),v^HR_Wv＝tr(R_Wvv^H)，V＝vv^H，對所述第二子問題中的約束項進行半正定松弛后，以X＝μV，使得所述第二子問題調整為以下形式再通過凸優化求解以及高斯隨機方法求解得到第二優選隱蔽速率：

s.t.tr(R_WX)+μ|h_AW|²＝λ；

P_max≥μ。