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可移动天线辅助RIS-ISAC系统的安全传输

信息论 2024-10-07 v1 信号处理 math.IT

摘要

集成感知与通信(ISAC)系统在使用ISAC波形进行感知时存在泄露风险,从而可能引发窃听。为解决此问题,我们提出采用可移动天线(MAs)和可重构智能表面(RIS)来增强ISAC系统的物理层安全性(PLS),其中窃听目标可能监听基站(BS)传输的信号。为评估MAs和RIS提供的协同性能提升,我们构建了一个优化问题,旨在通过联合优化基站的发射/接收波束赋形器、RIS的反射系数以及通信用户处的MAs的位置,在满足每位用户最小通信速率要求、最小雷达感知要求以及窃听目标最大泄露率限制的前提下,最大化用户总速率。为解决变量高度耦合的非凸问题,我们开发了两层惩罚算法,通过调整外层迭代中的惩罚参数来实现解的最优性与可行性之间的权衡。在内层迭代中,首先通过拉格朗日对偶性获得辅助变量的半闭式解。随后,求解Rayleigh商子问题来优化基站的接收波束滤波器。接着求解凸子问题获得发射波束矩阵。最后,采用最大化-最小化(MM)算法优化RIS的反射系数以及MAs的位置。大量仿真结果表明,所提出的MAs辅助RIS-ISAC系统在提升安全性能方面显著优于传统固定位置天线(FPA)基系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.03426,
  title  = {Movable-Antenna Aided Secure Transmission for RIS-ISAC Systems},
  author = {Yaodong Ma and Kai Liu and Yanming Liu and Lipeng Zhu and Zhenyu Xiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.03426},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages