申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2023-12-12

公开（公告）日：2024-05-03

公开（公告）号：CN117979301A

主分类号：H04W12/65

分类号：H04W12/65;H04W12/63;H04W24/02;H04W16/28;H04W84/06;H04B17/391

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开

摘要：本发明公开了一种对于有源STAR‑RIS辅助的无人机系统安全通信的方法，通过联合优化无人机‑基站的发射波束成形、无人机的飞行轨迹、以及STAR‑RIS的反射和透射系数，能够实现系统的最小保密速率最大化，从而保障了系统的安全性和用户公平性。为解决该非凸的优化问题，我们将原始问题分为三个子问题，并采用了半正定松弛法、连续凸逼近法、罚函数法等对三个子问题进行交替优化直到收敛，最终得到原始问题的解。

主权项：1.一种有源STAR-RIS辅助的无人机系统安全通信方法，其特征在于，包括如下步骤：建立有源STAR-RIS辅助的无人机安全通信系统的系统模型，在该系统中，一个无人机携带基站在STAR-RIS的辅助下与多个地面合法用户进行通信，期间，地面存在多个窃听者影响该系统的下行传输安全；建立信道模型：对于空-地信道，将无人机-用户链路、无人机-窃听者链路建立为瑞利衰落模型；建立空-地通信信道模型，STAR-RIS-用户链路、STAR-RIS-窃听者链路被建立为瑞利衰落模型；建立空-空通信信道模型，无人机到STAR-RIS的链路被假设为视距信道；基于以上信道模型，得出由无人机到合法用户k和窃听者e的组合信道增益联合设计无人机-基站的发射波束成形W，无人机的飞行轨迹Q，以及STAR-RIS的反射和透射系数V，以最大化所有用户中最差的平均保密速率，由此构建总优化问题，并将总优化问题转化为如下三个子优化问题：子优化问题一：在给定无人机的轨迹Q和STAR-RIS的反射和透射系数V的情况下，针对无人机-基站的发射波束成形W的优化问题；子优化问题二：在给定无人机-基站的发射波束成形W和STAR-RIS的反射和透射系数V的情况下，针对无人机的轨迹Q的优化问题；子优化问题三：在给定无人机-基站的发射波束成形W和无人机的轨迹Q的情况下，针对STAR-RIS的反射和透射系数V的优化问题；对以上三个子优化问题，对W、Q和V进行迭代优化求解，将求解得到的三个变量的次优解代入到系统模型中，实现了该系统的空地安全通信。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种有源STAR-RIS辅助的无人机系统安全通信方法

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