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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计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：CN115589594B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27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：202211158064.5，技术领域涉及：H04W12/63；该发明授权基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计方法是由鲍静颖;赵楠;曹阳设计研发完成，并于2022-09-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于基于智能反射面的上行通信安全能量效率优化技术领域，涉及到一种基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计方法。本发明给出分布式IRS、基站的确切位置和估测的用户、窃听者位置，通过合理设计IRS的离散化反射相移矩阵集合、用户发送端的发射功率和分布式IRS的开关状态以实现通信系统安全能量效率最大化的部署方案。本发明为分布式IRS辅助上行通信系统最大化安全能量效率给出了参考取值方法。

本发明授权基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计方法在权利要求书中公布了：1.基于分布式智能反射面的上行安全能效最大化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，构建系统模型：在一个上行单输入单输出的通信系统中，一个单天线的用户User发送信号给单天线的基站BS，信号传输途中，窃听者Eve将试图窃取其信息；考虑引入L个IRS，每一个IRS有N个可调反射元素，通过控制每一个反射元素的反射系数，不仅可以增强BS接收端的信号强度还可以减弱Eve的信号强度，进而提高安全速率；为便于表达，分别定义和为IRSs和单个IRS的反射元素个数指标的集合，即1首先构建安全速率模型；在该安全速率模型中，BSEve端接收到的信号表示为： 其中，xl∈{0,1}，xl＝1表示第l个IRSIRSl打开，否则第l个IRS关闭；表示从IRSl到BSEve端的信道；表示从User到IRSl的信道；是对角矩阵，它表示IRSl对应的相移矩阵，φli表示由IRSl第i个元素引起的相移变化；huk表示从User到BSEve端的直接链路信道；s表示User发送端的信息符号，P是User端的传输功率；ni服从期望为0，方差为σ2的正态分布，它表示BSEve端的加性高斯白噪声AWGN；该系统的直接链路模型表示为： 其中，L0表示以米为单位的路径损耗常数，duk表示User到BSEve的距离，α1表示从User到BSEve信道的路径衰减指数，间接链路模型表示为： 其中，βj表示对应信道的莱茵因子，和分别表示对应信道的视线传播分量和瑞利衰落分量；对IRS相移进行离散化处理，IRS每个元素相移电平的个数用2b表示，b表示相移的位数，因此，每个元素处的离散相移值的集合表示为其中，Δφ＝2π2b；基于公式1，BSEve端的传输速率表达式为： 因此，保密速率表示为Rs＝[Rb-Re]+，其中[x]+表示取x和0这两者中的最大值；2构建能量消耗模型；由分布式IRS辅助的通信系统的能量消耗主要分为三部分：用户的传输功率P，基站、用户和窃听者的总电路功耗Pg以及L个IRS消耗的总功耗；因此，该系统的总能量消耗表示如下： 其中，Pnb表示IRSl的第n个反射元素的能量消耗，它与离散相移比特位数b有关；第二步，简化目标函数，列出优化问题：根据系统设置，提出分布式IRS辅助上行通信系统的安全能效最大化方案，具体的优化问题表示为： s.t.P≤Pmax，6b 其中，Θ＝{Θ1,…,Θl,…,ΘL}，表示多个IRS相移矩阵的集合，Pmax表示用户端可发射的最大功率，很明显，公式6a～公式6d是一个混合整数非线性规划问题MINLP，这类问题通常难以找到全局最优解；据此，提出一种基于交替优化AO的迭代算法，将该问题分成三个步骤求解，用一种低复杂度的求解方法得到近优解；第三步，设计算法求解优化问题：步骤S1：固定L个IRS的开关状态集合x和传输功率P，求解相移矩阵Θ；步骤S2：优化传输功率P和开关状态变量x；步骤S3：联合优化步骤S1和步骤S2，直至目标函数收敛。

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