近日,安徽大學(xué)電子信息工程學(xué)院通信工程系青年教師團(tuán)隊(duì)圍繞6G近場寬帶通信場景下的物理層安全通信問題,取得了重要研究進(jìn)展。相關(guān)工作以“Securing Near-Field Wideband MIMO Communications via True-Time Delayer Based Hybrid Beamfocusing”為題發(fā)表在無線通信領(lǐng)域頂級期刊《IEEE Transactions on Wireless Communications》上。
《IEEE Transactions on Wireless Communications》是無線通信領(lǐng)域的國際頂級期刊,中科院計(jì)算機(jī)科學(xué)、電信學(xué)一區(qū)TOP期刊,影響因子10.4。該論文第一作者和通信作者分別為安徽大學(xué)青年教師胡欣岳和張鈺,安徽大學(xué)楊利霞教授和合肥工業(yè)大學(xué)開彩紅教授為論文重要合作者。安徽大學(xué)電子信息工程學(xué)院為第一作者和通信作者單位。
論文研究了在竊聽者威脅下近場寬帶通信中的保密傳輸方法。為了確保通信安全并減輕寬帶波束分裂效應(yīng),論文在充分考慮近場信道的距離-角度域二維聚焦特性和近場波束分裂規(guī)律及成因的基礎(chǔ)上,基于時間延遲器設(shè)計(jì)了模擬-時延-數(shù)字混合預(yù)編碼波束聚焦架構(gòu),在該架構(gòu)基礎(chǔ)上建立了保密和速率最大化(Sum Secrecy Capacity Maximization,SSCM)問題,并提出了交替優(yōu)化(Alternate Optimization,AO)算法對該架構(gòu)中關(guān)鍵參數(shù)(相移、延遲以及數(shù)字預(yù)編碼)進(jìn)行求解。仿真結(jié)果表明,在近場環(huán)境下,波束聚焦相對于波束導(dǎo)向能取得80%的安全速率提升,同時所提混合波束聚焦架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的安全性能達(dá)到最優(yōu)全數(shù)字波束聚焦架構(gòu)的90%以上,并且基于時間延遲器的混合波束聚焦架構(gòu)能夠有效抑制波束分裂效應(yīng)。
圖1 存在竊聽者的近場通信場景
圖2 寬帶信號在近場中的波束分裂現(xiàn)象
圖3 各個子載波上可獲得的安全速率
新聞鏈接:http://www.ahu.edu.cn/2024/0607/c15129a342219/page.htm
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