本科毕设学生杨朔在COMML上发表ISAC安全波束成形论文

2025年4月，信息学院已毕业本科生杨朔在其本科毕业设计期间在戚晨皓教授指导下撰写的第一作者论文“Secure Beamforming for RIS-aided ISAC System with CRB Minimization”，被SCI期刊IEEE Communications Letters（IEEE通信快报）录用。论文第一作者杨朔同学本科来自东南大学信息科学与工程学院，目前已免试北京大学并直博。戚晨皓教授所指导的博士生慈玮也参与了论文的研究工作。

由于安全性是通信感知一体化（Integrated Sensing and Communications，ISAC）中的一个重要问题，尤其考虑到目标也可能成为潜在的窃听者。该论文在一种新场景下研究了可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface，RIS）辅助ISAC系统的安全波束成形设计问题。新场景示意图如下图所示，假设有一个目标充当窃听者，躲在障碍物后面以避免被基站直接检测到，这意味着基站和窃听者之间的视距（Line of Sight，LoS）路径被障碍物阻挡。RIS能够检测障碍物后面的窃听者，并协助无线通信。在这种情况下，窃听者也可以窃听RIS反射信号的信息。因此，本文研究了这种RIS辅助ISAC系统的安全波束成形设计。

系统示意图

论文通过联合优化基站波束成形和RIS相移，在满足通信用户信干噪比要求和最坏情况窃听信干噪比的前提下，最小化最坏情况二维DoA估计的克拉美罗界（Cramér-Rao Bound，CRB）。为了处理复杂的目标函数，论文采用离散化的方式来逼近目标函数在连续区间上的取值。在此基础上，通过将原问题转化为一个增广拉格朗日（Augmented Lagrangian，AL）问题并使用惩罚对偶分解（Penalty Dual Decomposition，PDD）算法来解决该AL问题。数值结果验证了所提出算法的有效性。