【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及强化学习，特别涉及一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法及相关设备。
技术介绍
1、集成传感和通信(isac，integratedsensingandcommunication)最近被采纳为未来第六代6g网络的六个描述使用场景之一。其允许共享硬件和频谱的潜在特性激发了学术界和工业界的大量现有研究工作，特别是对于需要无缝集成高性能传感和通信功能的新兴应用。尽管isac可以通过有效地利用频谱、能量和硬件，然后共同设计通信和传感之间的波形和信号处理流程，从而获得显著的性能增益，但在恶劣的传播条件下，性能下降是不可避免的。解决这一挑战的一个有希望的方法是可重构智能表面(ris，reconfigurableintelligentsurfaces)技术，该技术由具有成本效益和智能反射元素的平面超表面组成。通过智能操纵反射波的相位和振幅，可以实时重新配置ris元件，重建传播环境，从而可以同时修改isac的通信和感知通道。
2、在基站的广播特性以及ris的反射特性，isac系统任然面临隐私泄露的风险。在用户接受数据的过程中，环境中仍然可能存在窃听者恶意窃取信息。因此，当环境中存在多个窃听者时，通信环境较为恶劣的情况下，如何确保用户的信息安全是值得深入探讨的关键问题。
3、因此，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述缺陷，提供一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法及相关设备，旨在解决现有技术中，当环境中存在多个窃听者时，通信环境较为
2、本专利技术的第一方面，提供一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法，包括：
3、构建目标系统，所述目标系统包括基站、目标用户，l个目标窃听者以及n个反射元素构成的ris；
4、对所述目标系统中的信道表示进行建模，得到基站-ris信道表示、ris-用户信道表示和ris-窃听者信道表示；
5、基于所述基站-ris信道表示、所述ris-用户信道表示和所述ris-窃听者信道表示获取所述目标用户的目标安全速率；
6、获取所述ris的相移矩阵，基于所述ris的相移矩阵的约束对所述目标安全速率进行优化求解，得到所述目标安全速率的最大可行解。
7、在一种实现方式中，所述基站-ris信道表示为：
8、
9、其中，κ为莱斯因子，λb,r为所述基站和所述ris之间的路径损耗，glos和gnlos分别表示直视路径分量以及非直视路径分量，m表示基站的天线数，表示n×m维度的复数；
10、所述ris-用户信道表示为：
11、
12、其中，λru为所述ris与所述目标用户之间的路径损耗，gnlos为非视距分量，表示n×1维度的复数；
13、第l个所述ris-窃听者信道表示为：
14、
15、其中，λrl为所述ris与第l个所述目标窃听者之间的路径损耗。
16、在一种实现方式中，所述基于所述基站-ris信道表示、所述ris-用户信道表示和所述ris-窃听者信道表示获取所述目标用户的目标安全速率，包括：
17、基于所述基站-ris信道表示和所述ris-用户信道表示获取所述目标用户在t时隙的用户接收信号；
18、基于所述基站-ris信道表示和所述ris-窃听者信道表示获取所述目标窃听者在t时隙的目标接收信号；
19、基于所述用户接收信号和所述目标接收信号获取所述目标安全速率。
20、在一种实现方式中，所述ris的相移矩阵为：
21、φ＝diag(φ1,...,φn,...,φn)；
22、其中，βn∈[0,1]表示第n个反射元素的幅度反射系数,表示第n个反射元素的相移反射系数，j表示单位虚数，即j2＝-1。
23、在一种实现方式中，所述对所述目标安全速率进行优化求解，包括：
24、基于每个目标的感知性能、照明功率以及所述ris的相移矩阵的约束，构建目标函数，采用强化学习的方式对所述目标函数进行迭代优化求解，所述目标函数为所述目标安全速率的优化问题的模型。
25、在一种实现方式中，所述目标函数为：
26、
27、‖wc‖2+r(wrwrh0≤pmax,
28、
29、其中，pl为第l个目标的照明功率，wc表示用于通信的波束赋形，wr表示用于感知的波束赋形，φ表示所述ris的相移矩阵，ε表示照明功率的最小阈值，tr(·)表示对矩阵求迹，h表示共轭转置，pmax表示所述基站的最大发射功率，f为一组离散集合。
30、在一种实现方式中，所述采用强化学习的方式对所述目标函数进行迭代优化求解，包括：
31、给定所述ris的相移矩阵得到第一优化函数；
32、基于强化学习中的sac算法对所述第一优化函数进行求解，得到目标矩阵，所述目标矩阵为通信和感知的波束形成的矩阵；
33、基于所述目标矩阵获取第二优化函数；
34、基于ao算法对所述第二优化函数进行求解，得到所述目标安全速率的最大可行解。
35、本专利技术的第二方面，提供一种可重构智能反射表面增强传输安全性装置，包括：
36、构建模块，所述构建模块用于构建目标系统，所述目标系统包括基站、目标用户，l个目标窃听者以及n个反射元素构成的ris；
37、建模模块，所述建模模块用于对所述目标系统中的信道表示进行建模，得到基站-ris信道表示、ris-用户信道表示和ris-窃听者信道表示；
38、安全速率获取模块，所述安全速率获取模块用于基于所述基站-ris信道表示、所述ris-用户信道表示和所述ris-窃听者信道表示获取所述目标用户的目标安全速率；
39、优化模块，所述优化模块用于获取所述ris的相移矩阵，基于所述ris的相移矩阵的约束对所述目标安全速率进行优化求解，得到所述目标安全速率的最大可行解。
40、本专利技术的第三方面，提供一种终端，包括：处理器、与处理器通信连接的存储介质，存储介质适于存储多条指令，处理器适于调用存储介质中的指令，以执行实现上述任一项所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法的步骤。
41、本专利技术的第四方面，提供一种存储介质，其中，存储介质存储有一个或者多个程序，该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一项所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法的步骤。
42、有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供了一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法及相关设备，本专利技术提供的可重构智能反射表面增强传输安全性方法中，通过构建目标系统，所述目标系统包括基站、目标用户，l个目标窃听者以及n个反射元素构成的ris，然后对所述目标系统中的信道表示进行建模，得到基站-ris信道表示、ris-用户信道表示和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述基站-RIS信道表示为：
3.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述基于所述基站-RIS信道表示、所述RIS-用户信道表示和所述RIS-窃听者信道表示获取所述目标用户的目标安全速率，包括：
4.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述RIS的相移矩阵为：
5.根据权利要求4所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述对所述目标安全速率进行优化求解，包括：
6.根据权利要求5所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述目标函数为：
7.根据权利要求5所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述采用强化学习的方式对所述目标函数进行迭代优化求解，包括：
8.一种可重构智能反射表面增强传输安全性装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-7任一项所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述基站-ris信道表示为：
3.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述基于所述基站-ris信道表示、所述ris-用户信道表示和所述ris-窃听者信道表示获取所述目标用户的目标安全速率，包括：
4.根据权利要求1所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述ris的相移矩阵为：
5.根据权利要求4所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其特征在于，所述对所述目标安全速率进行优化求解，包括：
6.根据权利要求5所述的可重构智能反射表面增强传输安全性方法，其...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。