面向保密增强的 IRS 辅助 MIMO 系统设计
信息论
2022-02-03 v4 math.IT
摘要
智能反射面（IRSs）使多输入多输出（MIMO）发射机能够改变发射机与接收机间的通信信道。在存在窃听终端的情况下，这一自由度可有效抑制朝向此类恶意终端的信息泄露，从而在 IRS 辅助 MIMO 系统中带来显著的保密增益潜力。本工作通过可处理的下行波束成形器与 IRS 相移联合设计来利用这些增益。为此，我们考虑一种通用的 IRS 辅助 MIMO 窃听场景，并运用分数规划与交替优化技术迭代求解使可达加权保密和速率最大的波束成形器与相移。我们的设计给出了两种用于联合波束成形与相移调谐的低复杂度算法。所提算法的性能经数值评估并与基准比较。结果表明，将 IRS 集成到 MIMO 系统不仅提升了系统保密性能，也增强了对被动窃听的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2104.10977,
title = {Designing IRS-Aided MIMO Systems for Secrecy Enhancement},
author = {Saba Asaad and Yifei Wu and Ali Bereyhi and Ralf R. Müller and Rafael F. Schaefer and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.10977},
year = {2022}
}
备注
54 pages, 11 figures, A shortened version of this manuscript has been submitted to IEEE Transactions on Information Forensics and Security