基于可编程超表面的安全通信的二维和高阶定向信息调制
Hui Xu1,2, Jun Wei Wu1,2,3,4, Zheng Xing Wang1,2
1Institute of Electromagnetic Space, Southeast University, Nanjing, China.
Nature communications
|July 20, 2024
概括
定向信息调制 (DIM) 通过向预定接收者传输数据来提高无线安全性. 一个新的可编程超表面 (PM) 方案使多向安全通信成为可能,支持高级调制格式.
科学领域:
- 无线通信无线通信
- 地表表面技术的技术.
- 物理层安全 物理层安全
背景情况:
- 传统的无线系统广泛地传输数据,从而造成安全漏洞.
- 定向信息调制 (DIM) 通过定向信号提供了一个解决方案,但现有的方法是重的,昂贵的,并且在调制支持方面有限.
- 需要高效,紧,多功能DIM系统.
研究的目的:
- 提出一个新的方向信息调制 (DIM) 方案.
- 克服现有的DIM技术的局限性,专注于尺寸,能源,成本和调制支持.
- 为了证明多方向安全无线通信的可行性.
主要方法:
- 开发一个使用2位可编程元表面 (PM) 的方向信息调制 (DIM) 方案.
- 实施快速高效的离散优化算法,以优化PM的数字编码序列.
- 在多通道模式下,实验实现了8个相位移键 (PSK),16个方格振幅调制 (QAM) 和64个QAM的星座图.
主要成果:
- 拟议的基于2位可编程超表面 (PM) 的DIM方案成功克服了先前技术的体积,能源消耗和成本限制.
- 该系统有效地生成和传输正确的星座符号在多方向光束.
- 概念验证演示实现了8 PSK,16 QAM和64 QAM的准确星座图.
结论:
- 开发的可编程超表面 (PM) 基于方向信息调制 (DIM) 方案为安全的无线通信提供了实用和高效的解决方案.
- 这种方法可以实现多向光束成形,并支持高阶调制,从而增强物理层的安全性.
- 这项工作为内生安全通信系统铺平了道路.
