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龍圖騰網(wǎng)獲悉河南大學(xué)申請的專利一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114222289B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111650080.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04W12/02；該發(fā)明授權(quán)一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法是由郭睿杰;金勇;李軍偉;胡振濤;周林;魏倩設(shè)計研發(fā)完成，并于2021-12-30向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法，包括以下步驟：在智能反射面輔助的無線通信網(wǎng)絡(luò)模型中加入全雙工無線攜能用戶，構(gòu)建全雙工用戶協(xié)作的智能反射面輔助無線攜能網(wǎng)絡(luò)模型；根據(jù)發(fā)射端和用戶能量、智能反射面相移和合法用戶處保密速率，建立優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型；通過聯(lián)合優(yōu)化發(fā)射端發(fā)射波束形成矢量，智能反射面相移矩陣和合法接收者發(fā)射人工噪聲信號功率，最大化合法接收者的保密速率。本發(fā)明能夠有效提高合法接收者的服務(wù)質(zhì)量并保障網(wǎng)絡(luò)物理層安全。

本發(fā)明授權(quán)一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種智能反射面輔助全雙工無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密通信方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1：構(gòu)建智能反射面輔助的無線攜能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型，其包含1個配備M個發(fā)射天線構(gòu)成均勻線性陣列的發(fā)射端AP，1個配備N個反射單元構(gòu)成均勻矩形陣列的智能反射面IRS，1個配備兩個獨立天線的合法用戶U，1個配備單個天線渴望解碼得到發(fā)射端所發(fā)送機密信息的竊聽者E，在此網(wǎng)絡(luò)中用戶U和竊聽者E接收到的信號都由兩部分構(gòu)成，一部分為從發(fā)射端與接收端的直接傳輸鏈路到達接收端的信號，另一部分為發(fā)射端發(fā)射的信號經(jīng)過智能反射面的反射鏈路到達接收端的信號； 設(shè)表示發(fā)射端到用戶U直連鏈路的復(fù)信道系數(shù)矢量，[]H代表共軛轉(zhuǎn)置符號，CM×1代表M×1維復(fù)數(shù)集合，G∈CN×M表示發(fā)射端到智能反射面的復(fù)信道系數(shù)矢量，表示智能反射面到合法接收用戶U的復(fù)信道系數(shù)矢量，表示智能反射面到竊聽者E的復(fù)信道系數(shù)矢量，hUE∈C表示合法用戶U到竊聽者E之間的復(fù)信道系數(shù)； 步驟2：在每一個傳輸時隙，發(fā)射端發(fā)射信號后，合法用戶U和竊聽者E接收的信號包含直連鏈路信號和反射鏈路信號兩部分；具體表述為：發(fā)射端發(fā)送機密信號s，確定用戶接收到的信號yU，竊聽者接收到的信號yE； 合法用戶將收集到的信號yU分為兩部分，一部分用來收集信息，另一部分用來采集能量，其中ρ∈0,1表示能量分配因子，用戶利用采集的能量產(chǎn)生人工噪聲干擾竊聽者；確定合法用戶采集到的能量EH，用戶產(chǎn)生人工噪聲所需的能量自干擾消除電路消耗能量ESIC；為了不降低合法用戶的使用壽命，還需確定合法用戶收集到的能量、用戶消耗的能量和自干擾電路消耗能量滿足能量約束； 步驟3：根據(jù)合法用戶U接收信號yU，確定合法用戶U接收到的信號的信干噪比SINRU，根據(jù)香農(nóng)定理，確定合法用戶U的信道容量rU；根據(jù)竊聽者E接收信號yE，確定竊聽者E接收到的信號的信干噪比SINRE，根據(jù)香農(nóng)定理，確定竊聽者E的信道容量rE，由合法用戶U的信道容量rU減去竊聽者E的信道容量rE得到系統(tǒng)保密速率rS； 步驟4：根據(jù)上述定義，確定在合法用戶能量約束和智能反射面相移約束下，最大化全雙工用戶協(xié)作的智能反射面輔助無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密速率問題P1，使系統(tǒng)在不影響合法用戶使用壽命前提下獲得最好的物理層安全性； 所述的步驟4中，最大化全雙工用戶協(xié)作的智能反射面輔助無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密速率問題P1表示為： s.t.‖‖w‖‖2≤P 其中保證獲得的保密速率值非負，||w||2表示取w歐幾里得范數(shù)的平方，表示對于所有的屬于N的n，P表示發(fā)射端最大發(fā)射功率； 步驟5：基于步驟4中所述的最大化全雙工用戶協(xié)作的智能反射面輔助無線攜能網(wǎng)絡(luò)保密速率問題P1，由于其非凸難以求解，根據(jù)交替方向乘子法將其分解為三個凸優(yōu)化問題，分別根據(jù)半正定松弛算法、Charnes-Cooper變換算法求解三個優(yōu)化問題得到發(fā)射端波束形成矢量、智能反射面相移矩陣、人工噪聲信號功率； 步驟6：基于步驟5中提出的三個優(yōu)化問題，提出一種交替優(yōu)化算法獲得問題P1最優(yōu)的發(fā)射端波束形成矩陣W*、智能反射面相移矩陣Θ*、人工噪聲信號功率和最大保密速率并根據(jù)特征分解算法或者高斯隨機化技術(shù)獲得最優(yōu)發(fā)射端波束形成矢量w*，最終得到原始問題P1的最優(yōu)解。

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