طراحی توام پرتودهی و نویز مصنوعی در ارتباطات موج میلیمتری محرمانه با کمک صفحات انعکاس دهنده هوشمند

مخابرات موج میلیمتری بدلیل منابع طیفی فراوان، قادر به پشتیبانی ارتباطات بی سیم با نرخ داده چندین گیگا بیت بر ثانیه می باشد. با این وجود، تلفات شدید مسیر و سمت گرایی بالای آن موجب گردیده تا سیستم های موج میلیمتری نسبت به پدیده انسداد آسیب پذیر باشند. یک راه حل جهت فائق آمدن بر این پدیده، بکارگیری رله است. از آنجایی که رله، نیاز به توان مصرفی دارد و همچنین، برخی تجهیزات موج میلیمتری هزینه بالایی را به سیستم ها تحمیل می کنند، سطوح انعکاس دهنده هوشمند به عنوان یک فناوری جدید کم قیمت جهت غلبه بر مسائل فوق معرفی می گردد. در این مقاله، یک سیستم موج میلیمتری مبتنی بر سطوح انعکاس دهنده هوشمند در نظر می گیریم که در آن یک ایستگاه پایه یا آلیس، پیام های محرمانه خود را به یک کاربر یا باب، در حضور یک شنودگر غیرفعال ارسال می نماید. با هدف افزایش نرخ محرمانه ارگادیک، آلیس از ایده ترکیب سیگنال اطلاعات با نویز مصنوعی استفاده می نماید. در این راستا، بهینه سازی توام توان سیگنال ارسالی با نویز مصنوعی و بکارگیری پرتودهی مناسب در آلیس و ضمنا طراحی شیفت فاز بهینه در سطوح انعکاس دهنده هوشمند ارائه می گردد. همچنین در این مقاله، روابط فرم بسته ای برای تابع توزیع تجمعی کانال های قانونی و شنودی محاسبه می نماییم تا به کمک آنها معیار نرخ محرمانه ارگادیک ارزیابی گردد. نتایج عددی نشان می دهد که اولا طرح پیشنهادی معیار نرخ محرمانه ارگادیک را بهبود می دهد و ثانیا طرح پیشنهادی در مقابل پدیده انسداد در ارتباطات موج میلیمتری، کارایی بهتری را ارائه می دهد.

Keywords:

Intelligent reflecting surface , Joint beamforming and artificial noise , Secure millimeter-wave communications. , سطح انعکاس دهنده هوشمند , پرتودهی توام با نویز مصنوعی , مخابرات موج میلی متری محرمانه