RIS辅助的MISO系统安全鲁棒波束赋形算法李国权*①党刚①林金朝②徐勇军①黄正文①①(重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065)②(光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065)摘要：为解决无线信道开放性导致的信息传输安全及信道估计误差等不确定性带来的系统传输性能恶化问题，该文提出一种存在用户窃听的可重构智能超表面(RIS)辅助多输入单输出(MISO)系统的Charnes-Cooper鲁棒波束赋形算法。针对窃听用户建立有界信道不确定性模型，并通过约束最大发射功率以及RIS相移，联合优化基站波束和RIS相移来最大化用户保密率。为求解该非凸问题，首先通过变量替换、Charnes-Cooper方法和S-procedure方法将其转换为凸优化问题，进而采用间接交替优化耦合变量来获得鲁棒波束赋形矩阵和RIS相移。仿真结果表明，该文提出的基于RIS的联合优化算法具有更好的用户保密率和鲁棒性。关键词：多输入单输出；智能反射面；非完美信道状态信息；保密率；可达速率中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-5896(2023)08-2867-09DOI:10.11999/JEIT220894SecureandRobustBeamformingAlgorithmforRISAssistedMISOSystemsLIGuoquan①DANGGang①LINJinzhao②XUYongjun①HUANGZhengwen①①(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,China)②(ChongqingKeyLaboratoryofPhotoelectronicInformationSensingandTransmittingTechnology,Chongqing400065,China)Abstract:Tosolvetheproblemofinformationtransmissionsecuritycausedbywirelesschannelopennessandsystemtransmissionperformancedeteriorationcausedbychannelestimationerror,aCharnes-CooperrobustbeamformingalgorithmisproposedforReconfigurableIntelligentSurface(RIS)assistedMultiple-InputSingle-Output(MISO)systemswitheavesdroppers.Aboundedchanneluncertaintymodelisestablishedfortheeavesdropper,andthebasestationbeamformingandRISphaseshiftarejointlyoptimizedtomaximizeusersecrecyratebasedontheconstraintsofmaximumtransmitpowerandRISphaseshifts.Tosolvethenon-convexproblem,itisfirstconvertedtoaconvexoptimizationproblembyvariablesubstitution,Charnes-CoopermethodandS-proceduremethod,andthenthecouplingvariablesareindirectlyandalternatelyoptimizedtoobtainrobustbeamformingmatrixa...
