新材料及其应用

本发明提出了一种面向高铁短包隐蔽通信的波束赋形设计方法及系统，在窃听者位置不确定的条件下实现系统隐蔽吞吐量最大化的目的。与现有工作不同的是，本发明考虑高铁场景快时变信道的多普勒频移和车载移动中继处的人工噪声，通过对基站发射波束赋形和RIS相移矩阵进行优化，在满足隐蔽性约束的条件下最大化隐蔽吞吐量η，增强高铁隐蔽通信的性能，提高了铁路无线通信的安全传输能力。

本发明公开了一种面向高铁短包隐蔽通信的波束赋形设计方法及系统，属于高铁通信技术领域，包括以下步骤：在高铁隐蔽通信模型上加入智能超表面，构建基于智能超表面的高铁毫米波MIMO隐蔽通信模型；考虑高速场景的多普勒频移和车载移动中继处的干扰噪声推导隐蔽约束条件；将得到的隐蔽吞吐量与隐蔽约束、智能超表面相移约束以及基站最大功率约束条件联立，形成需要优化的最终问题。

本发明通过利用交替优化算法、半定松弛技术和内点法对基站发射波束矩阵和智能超表面的相位做了联合优化，保证在一定隐蔽性要求和存在噪声不确定性的情况下仍能够实现可靠的鲁棒隐蔽通信，且低成本、易部署。在窃听者采样数据包长度无限时，本发明同样适用。