基于硬件损伤的智能反射面辅助安全通信系统能效优化算法

作者：高俊鹏; 周继华^*; 赵涛; 徐勇军; 赵瑞莉

来源：电子与信息学报, 2022, 44(07): 2349-2357.

• 安全通信
• 智能反射面
• 能效最大化
• 硬件损伤

为了克服阴影衰落和障碍物阻挡的影响，智能反射面(IRS)已经成为一种提高无线通信系统能量效率(EE)和降低硬件成本的有效技术。然而，传统无线资源分配(RA)算法忽略了系统收发机硬件损伤(HIs)的影响，由于放大器非线性、相位噪声的影响使得接收信号失真，从而使得这类算法的系统性能下降。为解决该问题，通过考虑收发机的硬件损伤和网络窃听者的影响，该文研究基于硬件损伤的IRS辅助安全通信系统能效优化问题。首先，基于基站的最大发射功率约束和用户的最小安全速率约束，建立一个含硬件损伤的能效最大资源优化问题。其次，采用辅助变量替换、半正定松弛以及Dinkelbach等方法，将原非凸问题转化为凸问题进行求解。最后，数值仿真结果表明，该算法与传统资源分配算法相比，合法用户的平均中断概率降低了43.5%，该算法中系统的安全能效提高了8.3%，因此，该算法具有较好的抗硬件损伤性和安全性。

• 单位
  重庆邮电大学; 通信与信息工程学院