安全方向调制网络中最保密率最大化的功率分配策略

本文在给定保密消息波束成形向量、人工噪声（AN）投影矩阵及总功率约束的条件下，针对安全方向调制（DM）网络提出一种最保密率最大化（Max-SR）的功率分配（PA）策略。借助拉格朗日乘子法，推导了所提 PA 策略的解析表达式。为验证基于 Max-SR 的 PA 策略的益处，以零空间投影（NSP）波束成形方案为例，推导了其最优 PA 策略的闭式表达式。仿真结果表明：在中高信噪比（SNR）区域，相较于 $\beta=0.1, 0.5$ 和 $0.9$ 等三种典型 PA 参数，最优 PA 展现出显著的 SR 性能增益，最大增益百分比超过 $60\%$。此外，随着 PA 因子从 0 增至 1，低 SNR 区域可达 SR 随之增大，而在中高 SNR 区域则先增后减，其中 SR 可近似视为 PA 因子的凸函数。最后，随着天线数增加，最优 PA 因子变大并在中高 SNR 区域趋于 1。换言之，在此情形下 AN 对 SR 的贡献可忽略不计。