近场宽带安全通信：一种模拟波束聚焦方法
信号处理
2024-04-23 v2
摘要
在以毫米波与太赫兹频段超高速宽带传输为特征的 6G 快速演进格局中，本文致力于解决近场宽带通信中增强物理层安全（PLS）这一关键任务。我们引入结合真时延器（TTD）的模拟波束聚焦技术，旨在应对近场传播与宽带波束偏移之间的相互作用——这是现有文献中尚未涉足的领域。我们最大化保密速率的方法包括构建联合功率分配与模拟波束成形器设计的优化问题，并采用涵盖半数字解与模拟近似的两阶段流程。该问题通过交替优化、分数规划与块连续上界最小化技术的高效结合得以求解。此外，我们提出一种低复杂度、感知波束偏移的波束聚焦策略，其利用近场宽带传播的几何洞察，亦可作为基于优化方法的鲁棒初值。数值结果证实了所提方法的有效性，清晰展示了其相较无 TTD 方法在强化宽带 PLS 方面的优越性，以及借助低成本模拟器件实现的 advantageous 保密能效。
引用
@article{arxiv.2311.08738,
title = {Near-Field Wideband Secure Communications: An Analog Beamfocusing Approach},
author = {Yuchen Zhang and Haiyang Zhang and Sa Xiao and Wanbin Tang and Yonina C. Eldar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08738},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to IEEE journal for publication