本网讯（电子信息工程学院 胡欣岳 张钰 周莉叶）近日，电子信息工程学院通信工程系青年教师团队围绕6G近场宽带通信场景下的物理层安全通信问题，取得了重要研究进展。相关工作以“Securing Near-Field Wideband MIMO Communications via True-Time Delayer Based Hybrid Beamfocusing”为题发表在无线通信领域顶级期刊《IEEE Transactions on Wireless Communications》上。
《IEEE Transactions on Wireless Communications》是无线通信领域的国际顶级期刊，中科院计算机科学、电信学一区TOP期刊，影响因子10.4。该论文第一作者和通信作者分别为我校青年教师胡欣岳和张钰，我校杨利霞教授和合肥工业大学开彩红教授为论文重要合作者。安徽大学电子信息工程学院为第一作者和通信作者单位。
论文研究了在窃听者威胁下近场宽带通信中的保密传输方法。为了确保通信安全并减轻宽带波束分裂效应，论文在充分考虑近场信道的距离－角度域二维聚焦特性和近场波束分裂规律及成因的基础上，基于时间延迟器设计了模拟－时延－数字混合预编码波束聚焦架构，在该架构基础上建立了保密和速率最大化（Sum Secrecy Capacity Maximization，SSCM）问题，并提出了交替优化（Alternate Optimization，AO）算法对该架构中关键参数（相移、延迟以及数字预编码）进行求解。仿真结果表明，在近场环境下，波束聚焦相对于波束导向能取得80%的安全速率提升，同时所提混合波束聚焦架构实现的安全性能达到最优全数字波束聚焦架构的90%以上，并且基于时间延迟器的混合波束聚焦架构能够有效抑制波束分裂效应。
图1 存在窃听者的近场通信场景
图2 宽带信号在近场中的波束分裂现象
图3 各个子载波上可获得的安全速率