IRS 辅助安全双功能雷达通信系统的低复杂度设计
信号处理
2024-04-25 v1
摘要
在双功能雷达通信 (DFRC) 系统中，探测信号包含旨在发给通信用户的信息，这使得该信息容易受到目标窃听。我们从物理层安全 (PLS) 的角度研究了由智能反射面 (IRS) 辅助的 DFRC 系统的安全性。IRS 有助于克服路径损耗或遮挡，并为系统设计引入更多自由度，然而，它也使设计问题更具挑战性。在所考虑的系统中，雷达将人工噪声 (AN) 嵌入到探测波形中，并且雷达波形、AN 噪声和 IRS 参数被设计为在满足雷达信噪比 (SNR) 约束的同时优化通信保密速率。本文的贡献是一种新颖的低复杂度方法，用于解决底层优化问题并获得设计参数。具体而言，我们考虑了一种交替优化方法，在每次迭代中，问题被分解为两个子问题，即一个设计 IRS 参数的子问题，另一个联合设计雷达波形和 AN 的子问题。这些子问题中的挑战在于分数目标函数、SNR 是 IRS 参数的四次函数以及 IRS 参数上的单位模约束。使用分数规划技术将分数形式的目标函数转化为更易处理的非分数多项式形式。针对 IRS 设计问题提出了一种基于闭式解的方法，从而实现了低复杂度的 IRS 设计。提供了数值结果以证明所提出的系统设计方法的收敛特性以及所设计系统的保密速率和波束成形性能。
引用
@article{arxiv.2404.15327,
title = {A Low-Complexity Design for IRS-Assisted Secure Dual-Function Radar-Communication System},
author = {Yi-Kai Li and Athina Petropulu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15327},
year = {2024}
}
备注
Submitted to IEEE Journal, under review. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2310.00555