智能反射面辅助无人机的物理层安全传输方案

Dai Qiuxiang,Xiao Hailin, Zhang Zhongshan, Zhang Yuejun

Application Research of Computers（2023）

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Abstract

在无线通信系统中,信息发送端和接收端之间的通信链路易受到建筑物的遮挡和非法者的主动窃听.利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)灵活的移动性以及智能反射面(intelligent reflective surface,IRS)在无线环境中智能可控特性,提出一种智能反射面辅助无人机的物理层安全传输方案,以最大化系统平均保密率.该方案首先采用块坐标下降法将最大化系统平均保密率问题分解为UAV-IRS飞行轨迹优化、IRS相移优化以及系统传输功率优化三个子问题;其次,通过引入松弛变量、相位对齐以及逐次凸逼近方法将每个子问题转换为凸优化问题;最后,再运用交替优化方法逐次求解三个凸优化问题.数值仿真结果表明,系统平均保密率与源节点发射功率、UAV-IRS飞行位置和高度、IRS反射元件数量等因素有关.并且与另外两个基准方案相比,所提的方案能有效地提高系统的平均保密率,并且具有较好的收敛性.

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Key words

unmanned aerial vehicle(UAV),intelligent reflective surface(IRS),physical layer security(PLS),average secrecy rate

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