面向 IRS 与 UAV 辅助方向调制网络的两种低复杂度高效波束成形器
信息论
2023-05-17 v5 信号处理
math.IT
摘要
作为辅助通信的优秀工具，智能反射面（IRS）与无人机（UAV）能够扩展覆盖范围、消除盲区并实现速率的大幅提升。在本文中，我们结合使用 IRS 和 UAV 来改善方向调制（DM）网络的保密速率（SR）性能。为充分挖掘 IRS 与 UAV 的益处，提出了两种高效方法来增强 SR 性能。第一种方法通过最大化 SR 计算机密消息（CM）波束成形向量，并采用信号泄漏噪声比（SLNR）方法优化 IRS 相移矩阵，称为 Max-SR-SLNR。此处，Eve 通过沿直传路径发送人工噪声（AN）以及在剩余两个信道上进行零空间投影（NSP）而受到最大干扰。为降低计算复杂度，在后续方法中 CM、AN 波束成形与 IRS 相移设计被独立设计。CM 波束成形向量基于最大比传输（MRT）准则沿 Alice 到 IRS 的信道构建，IRS 相移矩阵由相位对齐（PA）方法直接给出。该方法称为 MRT-NSP-PA。仿真结果表明，在小规模和中等规模 IRS 情况下，Max-SR-SLNR 方法的 SR 性能优于 MRT-NSP-PA 方法，且后者在 IRS 趋于大规模时性能接近前者。
引用
@article{arxiv.2211.00266,
title = {Two Low-complexity Efficient Beamformers for IRS-and-UAV-aided Directional Modulation Networks},
author = {Yeqing Lin and Feng Shu and Yuxiang Zheng and Jing Liu and Rongen Dong and Xun Chen and Yue Wu and Feng Shu and Jiangzhou Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00266},
year = {2023}
}