Beamforming Optimization for Active STAR-RIS-Aided Secure ISAC System

Runlong Ye

doi:10.1109/tccn.2026.3709870

Beamforming Optimization for Active STAR-RIS-Aided Secure ISAC System

2026-01-01

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DOI：10.1109/tccn.2026.3709870

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本研究提出在集成感知与通信（ISAC）系统中采用具有耦合相移的主动同时传输与反射可重构智能表面（ASTAR-RIS），以实现安全通信，同时在存在多个通信用户和感知目标（被视为窃听者）的情况下保证感知性能。针对此场景，我们分别针对完美信道状态信息（CSI）和 imperfect CSI 情况建立了功耗最小化问题。为解决这些非凸问题，对完美 CSI 情况采用一致性交替方向乘子法（CADMM），对 imperfect CSI 情况采用基于惩罚对偶分解（PDD）的 S-Procedure 方法。具体而言，CADMM 方法能够并行更新闭式解并解耦耦合相移约束和其他约束，实现快速收敛，而 PDD-based S-Procedure 方法用于处理耦合相移约束和 CSI 不确定性。数值结果表明：1) 所提出方案中较小的最小感知波束图增益相较于采用 ARIS 和 STAR-RIS 的其他方案可显著降低功耗；2) 所提出方案中较大的放大因子相较于部署 ARIS 和 STAR-RIS 的方案可实现更多功耗降低；3) 在安全 ISAC 系统中，特定的最大放大因子足以实现功耗最小化，而非无限增加 ASTAR-RIS 和 ARIS 的放大因子。

Keyword:

Reconfigurable intelligent surfaces

Optimization

Algorithms

Integrated sensing and communication

Stars

Power demand

Closed-form solutions

Joining processes

Argon

Matrices

active simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface

secure communication

Beamforming Optimization for Active STAR-RIS-Aided Secure ISAC System

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