IRS辅助的安全通信系统波束成形嵌套优化算法

作     者：马好好 解培中 李汀 MA Haohao;XIE Peizhong;LI Ting

作者机构：南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2022年第38卷第8期

页      面：1728-1736页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金(61771254 61871238) 

主　　题：智能反射面 安全通信 波束成形 嵌套优化 

摘      要：智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是一种通过重新配置无线传播环境,提高无线通信网络安全性的绿色通信新技术。该文针对IRS辅助的多输入单输出安全通信系统,考虑在合法用户保密率约束下,联合优化基站处的发射波束成形和IRS处无源移相器的反射波束成形,使基站的发射功率最小。为了求解多变量耦合的非凸优化问题,我们提出了拉格朗日函数和粒子群嵌套优化算法,使用粒子群算法搜索IRS的反射波束成形,拉格朗日函数求解对应的发射波束成形,获得非凸优化问题的次优解。论文仿真比较了不同算法下基站所需的发射功率,结果表明所提算法基站所需发射功率更低。