大规模空中可重构智能表面辅助的鲁棒抗干扰传输
信息论
2025-09-15 v1 math.IT
摘要
部署在无人机上的空中可重构智能表面（ARIS）可以通过动态配置信道条件和建立可靠的空地链路来增强抗干扰通信性能。然而，由于传统离散优化方法极高的计算复杂性和复杂的干扰威胁，大规模 ARIS 面临着严峻的部署挑战。在本文中，我们引入了一种平均场建模方法，通过连续密度函数设计 ARIS 的空间配置，从而规避了高维组合优化。我们考虑了一种自适应干扰器，其通过调整位置和波束成形来最小化总速率。一项关键发现表明，干扰器的最优策略受控于降低路径损耗与增强空间聚焦之间的邻近度-指向性权衡。为了对抗干扰，我们提出了一种鲁棒的抗干扰传输框架，联合优化基站（BS）波束成形、ARIS 反射和 ARIS 空间分布，以最大化最差情况下的总速率。通过利用变分优化和黎曼流形方法，我们高效地求解了这些泛函优化问题。我们的分析进一步揭示，最优的 ARIS 部署遵循空间注水原理，将资源集中在高增益区域，同时避开易受干扰的区域。仿真结果表明，所提出的框架显著提高了总速率。此外，所提出算法的计算复杂度与无人机数量无关，验证了其在可扩展 ARIS 辅助抗干扰通信中的有效性。
引用
@article{arxiv.2509.10280,
title = {Large-scale Aerial Reconfigurable Intelligent Surface-aided Robust Anti-jamming Transmission},
author = {Junshan Luo and Shilian Wang and Boxiang He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10280},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 7 figures