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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119316832B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411421919.8，技术领域涉及：H04W12/02；该发明授权一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法是由邓炳光;陈轩设计研发完成，并于2024-10-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法，属于网络安全领域。现实通信系统往往存在收发机硬件损伤和窃听者，这极可能大幅降低通信系统安全性能。针对此问题，以提高系统资源利用效率为目标，提出一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法。此方法使用交替优化、连续凸近似、半定规划等凸优化方法，考虑了基站和IRS的HIs，联合基站波束成形向量、人工噪声及IRS相移，最大化用户保密速率，以获取最优的安全传输性能，并提升系统抗HIs能力。

本发明授权一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法在权利要求书中公布了：1.一种HIs下IRS辅助太赫兹通信系统保密速率最大化方法，所述系统由一个基站，一个IRS及多个单天线合法用户组成，其中，直接链路被障碍物遮挡，基站通过级联链路将信息传输给单天线合法用户，同时，一个单天线窃听者试图窃听传输给合法用户的信息；该系统考虑HIs，在基站以及IRS处都有对应的硬件损伤噪声；其中，IRS反射单元集用户集其特征在于：该方法包括以下步骤： 101、初始化基站最大发射功率、人工噪声功率、发送端和接收端HIs系数、用户数量，将原有对保密速率优化问题建立数学模型，得知原优化问题是非凸问题； 102、通过变量替换将原问题简化后，基于交替优化算法将问题分解为两个子问题进行优化，变量替换即引入辅助变量将原目标函数简化替代，同时增加含引入变量的约束；通过连续凸近似和半正定松弛求解基站波束成形向量和人工噪声优化子问题，使用变量代换和一阶泰勒近似求解IRS相移优化子问题； 103、求解步骤102等价转化后的凸优化问题，求解出波束成形向量w、人工噪声z和IRS相移向量θ，得出基于所有约束条件下的最大保密速率； 所述系统的信道状态信息已知，将BS-IRS、IRS-用户k、IRS-窃听者的信道增益分别表示为对于太赫兹通信系统下行链路，考虑基站受HIs影响，发射信号表示为其中，w＝wc；w1；K；wK是波束成形向量，为基站处的人工噪声ArtificialNoise,AN向量，且为AN协方差矩阵；令是基站HIs引起的高斯失真噪声，各天线失真噪声功率与其发射信号功率成正比，将表示为其中，为发送端HIs因子，表示发射失真噪声功率与发射信号功率的比值； 针对所述系统保密速率建立最大化问题的数学模型，最大化目标函数为： 其中，为用户k的保密速率；约束C1为最小安全速率约束，用来克服窃听者对合法用户信息安全传输的影响；C2为基站处的最大发射功率约束；C3为IRS反射相移约束； 所述P1采用AO方法求解，求解步骤为：固定θ，优化波束成形向量w、人工噪声z；固定w和z，优化IRS相移向量θ；交替执行直至收敛并获得问题的解； 所述优化波束成形向量w、人工噪声z，具体为： 固定相移向量θ，设给定的θ为Mk＝MHM，Ne＝NHN，W＝wwH，令此时，将合法用户和窃听者的传输速率改写为： 此时优化问题简化为： C3:RankWk＝1 将上述问题做如下变换，令： 此时问题依旧非凸，无法直接求得w，z的最优解；使用SCA构造E、E的全局低估量来得到目标函数的严格凸上界；将其化为： 此时非凸目标函数化为如下近似凸函数： 且满足 则问题P2改写为问题P3： C3:RankW＝1 存在约束条件C3，问题为非凸的；通过SDR松弛秩为1的约束条件，则通过凸优化工具箱CVX求解； 对所述相移向量θ进行优化，具体为： 给定w、z的情况下，引入辅助变量令Θ＝θHθ，得到： 其中 将1b和2a用一阶泰勒近似为： 此时，将目标问题表述为P4： 1a,1c,1d,2b,2c,2d,3a,3c 应用SDR方法对P4进一步放宽为凸SPD，再使用CVX工具箱求解凸问题P4； 根据所述P3和P4，输出最优波束成形向量w，最优IRS相移向量θ，最优人工噪声z，更新最大保密速率直到收敛，则求出问题的解

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