RIS赋能的近场隐蔽通信

本文研究了一种超大规模可重构智能表面（XL-RIS）赋能的近场隐蔽通信系统。Alice在XL-RIS的辅助下向Bob隐蔽传输消息，同时规避Willie的检测。为提升隐蔽通信性能，我们通过联合优化Alice处的混合模拟与数字波束赋形器以及XL-RIS的反射系数矩阵，来最大化可实现的隐蔽速率。提出了一种交替优化算法来解决该联合波束赋形设计问题。对于混合波束赋形器设计，首先通过基于加权最小均方误差的算法获得全数字波束赋形器的半闭式解，然后通过流形优化逼近全数字波束赋形器来设计Alice处的基带数字和模拟波束赋形器。对于XL-RIS的反射系数矩阵设计，提出了一种基于交替方向乘子法的低复杂度算法，以应对大规模变量和单位模约束的挑战。数值结果表明：i）一般而言，近场通信相比远场隐蔽通信可实现更高的隐蔽速率，且即使Willie位于与Bob相同的方向且更靠近XL-RIS，仍能实现隐蔽传输；ii）与基准方案相比，所提算法能显著提升隐蔽速率；iii）所提算法产生的波束衍射图样能够绕过Willie，实现对Bob的高速隐蔽传输。