摘 要：智能反射表面（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ，ＩＲＳ） 能夠生成反射波束，動(dòng)態(tài)調(diào)整信道環(huán)境，且具有低成本、低功耗和易部署等特點(diǎn)，在通信領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。針對(duì)ＩＲＳ 輔助的多用戶多輸入多輸出（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ，ＭＩＭＯ） 系統(tǒng)，在已知統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＣＳＩ）的情況下，基于用戶公平性考慮，優(yōu)化ＩＲＳ 相位以最大化用戶中的最差安全速率?？紤]了混合鏈路和存在竊聽(tīng)者的情況，給出了最大可達(dá)安全速率（Ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ，ＡＳＤＲ） 的表達(dá)式，將相應(yīng)優(yōu)化問(wèn)題予以歸納，提出了粒子群算法（Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｗａｒｍ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ＰＳＯ） 解決問(wèn)題。仿真展示了提出算法的性能，與若干基線方法做了對(duì)比，并給出了實(shí)際ＩＲＳ 設(shè)計(jì)所需的最小量化比特?cái)?shù)。結(jié)果表明，提出的算法優(yōu)于基線對(duì)比方法，可以有效地提升ＩＲＳＭＩＭＯ 的系統(tǒng)性能。

關(guān)鍵詞：智能反射面；信道狀態(tài)信息；粒子群算法；多輸入多輸出

中圖分類號(hào)：ＴＮ９２９． ５ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ

文章編號(hào)：１００３－３１０６（２０２４）１２－２８５８－０７

０ 引言

信息技術(shù)的高速發(fā)展為人們帶來(lái)了可靠、快捷和高速移動(dòng)通信的同時(shí)，面臨著日益顯著的通信安全問(wèn)題［１－３］。近年來(lái)，無(wú)線傳輸環(huán)境下的物理層安全（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ＰＬＳ）技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，與受限于高計(jì)算量與復(fù)雜密鑰管理的傳統(tǒng)密碼安全技術(shù)相比，ＰＬＳ 技術(shù)利用了無(wú)線信道的唯一性、時(shí)間可變性及空間去相關(guān)性等特質(zhì)對(duì)信息傳輸進(jìn)行加密［４－６］，例如波束成形、人工噪聲和中繼干擾。作為６Ｇ 移動(dòng)通信［７－８］的關(guān)鍵性技術(shù)之一，智能反射表面（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ，ＩＲＳ）具有成本低、功耗低和部署靈活等特點(diǎn)［９－１１］，能夠?qū)θ肷湫盘?hào)智能調(diào)控，有助于提高通信系統(tǒng)的安全性能。