频率多样 (FD)-RIS 增强的隐蔽通信：通过联合距离-角度波束赋形防御窃听
信息论
2025-11-11 v1 math.IT
摘要
为了应对传统可重构智能表面 (RIS) 辅助隐蔽通信系统所面临的安全盲区挑战，频率多样 RIS (FD-RIS) 的联合距离-角度波束赋形能力显示出巨大的潜力。因此，本文最初将 FD-RIS 融入隐蔽通信系统并提出相应的通信传输方案。具体而言，我们首先开发了考虑通过时延技术实现有效控制谐波信号的 FD-RIS 信号处理模型。随后通过归一化波束图验证了联合距离-角度波束赋形能力。基于此模型，我们构建了多卫星情境下的 FD-RIS 辅助隐蔽通信系统，并通过考虑最坏情况窃听条件并利用对数矩生成函数，推导了约束条件的近似闭式表达式。随后构建了一个旨在在隐蔽约束下最大化隐蔽用户可达率的优化问题，联合设计时延和调制频率。为解决该非凸问题，提出一种具有保证收敛性的迭代算法，以有效求解时延和调制频率变量。为评估所提方案的性能，我们考虑了三种不同的通信场景，以反映隐蔽用户与卫星之间空间相关性的变化。仿真结果表明，FD-RIS 能显著提高隐蔽性能，尤其是在角度重叠场景下，传统 RIS 会出现严重性能衰减。这些发现进一步突显了 FD-RIS 在应对挑战性空间环境中增强隐蔽通信鲁健性的有效性。
引用
@article{arxiv.2511.07309,
title = {Frequency Diverse (FD)-RIS-Enhanced Covert Communications: Defense Against Wiretapping via Joint Distance-Angle Beamforming},
author = {Han Xiao and Xiaoyan Hu and Wenjie Wang and Kai-Kit Wong and Kun Yang and Chan-Byoung Chae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07309},
year = {2025}
}