STAR-RIS辅助的CR-SWIPT系统安全波束成形算法

作     者：李国权 胡航 王玥涛 谢宗霖 林金朝 LI Guo-quan;HU Hang;WANG Yue-tao;XIE Zong-lin;LIN Jin-zhao

作者机构：重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 光电信息感测与微系统重庆市重点实验室重庆400065 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2024年第52卷第12期

页      面：4002-4008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(No.U21A20447) 重庆市自然科学基金(No.cstc2020jcyj-cxtt X0002,No.CSTB2023NSCQLZX0105) 

主　　题：同时透射和反射的可重构智能表面 认知无线电 无线携能通信 物理层安全 保密率 

摘      要：为解决认知无线电(Cognitive Radio,CR)系统动态开放性带来的信息传输安全问题,本文提出了一种同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting And Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STARRIS)辅助CR系统安全波束成形算法.在考虑认知基站(Cognitive Base Station,CBS)发射功率、次用户(Secondary User,SU)能量收集等约束下,联合优化SU功率分配(Power Splitting,PS)系数等耦合变量,以最大化SU最差保密率.通过连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)算法将其转化为凸问题,利用半定松弛(Semi-Definite Relaxation,SDR)等算法求解耦合变量.仿真结果表明,所提出的联合优化算法相较于其他方案具有更高的SU保密率,且引入人工噪声(Artificial Noise,AN)可以进一步提升系统的安全性.