RISアシストセキュアISACシステムにおける関節アクティブおよびパッシブビームフォーミング

このペーパーでは、再構成可能なインテリジェントサーフェス（RIS）によって支援された安全な統合センシングおよび通信（ISAC）システムでの関節梁の形成を調査します。このシステムは、合法的なダウンリンクユーザーと通信し、潜在的なターゲットを検出します。これは、基地局（BS）から正当なユーザーにダウンリンクコミュニケーション情報を傍受しようとする潜在的な盗聴者です。システムの物理的層の秘密を強化するために、BSで干渉信号を設計および導入して、正当なコミュニケーション情報を傍受しようとする盗聴者の試みを混乱させます。BSは、コミュニケーションと干渉シグナルを同時に送信します。どちらも、コミュニケーションとセンシングに使用され、センシングとコミュニケーションの品質を保証します。BS Active BeamformerとRIS Passive Beamforming Matrixを共同で最適化することにより、システムの達成可能な秘密率と放射電力を最大化することを目指しています。分数プログラミング（FP）および半定義プログラミング（SDP）技術を介してアクティブビームフォーミングマトリックスを見つけ、ローカル検索手法を介してRIS相シフトマトリックスを取得する効果的なスキームを開発します。シミュレーション結果は、コミュニケーションとセンシングのパフォーマンスを強化する際の提案された方法の有効性を検証します。さらに、結果は、ISACシステムの物理的層の秘密を強化する際の干渉信号とRIを導入する有効性を示しています。

This paper investigates joint beamforming in a secure integrated sensing and communications (ISAC) system assisted by reconfigurable intelligent surfaces (RIS). The system communicates with legitimate downlink users, detecting a potential target, which is a potential eavesdropper attempting to intercept the downlink communication information from the base station (BS) to legitimate users. To enhance the physical-layer secrecy of the system, we design and introduce interference signals at the BS to disrupt eavesdroppers' attempts to intercept legitimate communication information. The BS simultaneously transmits communication and interference signals, both utilized for communication and sensing to guarantee the sensing and communication quality. By jointly optimizing the BS active beamformer and the RIS passive beamforming matrix, we aim to maximize the achievable secrecy rate and radiation power of the system. We develop an effective scheme to find the active beamforming matrix through fractional programming (FP) and semi-definite programming (SDP) techniques and obtain the RIS phase shift matrix via a local search technique. Simulation results validate the effectiveness of the proposed methods in enhancing communication and sensing performance. Additionally, the results demonstrate the effectiveness of introducing the interference signals and RIS in enhancing the physical-layer secrecy of the ISAC system.