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本文是Joint Power Allocation and Trajectory Design
for UAV-Enabled Covert Communication一文的阅读笔记
摘要
在本文中，我们研究了无人机（UAV）网络中的隐蔽通信，其中无人机将信息传输给多个地面用户（GU），而不会被隐藏探测器检测到。考虑到公平性问题，我们的目标是在无人机移动性和隐蔽性约束下，通过联合优化无人机的轨迹、发射功率和功率分配系数来最大化GU之间的最小吞吐量。一方面，根据隐蔽性约束，最大发射功率被表征为无人机位置的近似形式表达。另一方面，最佳无人机轨迹结构的特征是连续悬停飞行（SHF）结构。遵循两个基本特征，我们首先将原始问题转化为联合轨迹和功率分配设计问题，然后将其重新表述为仅解决有限数量的悬停点、相应悬停持续时间、转折点和分配系数的另一个问题。尽管仍然是非凸的，但通过应用顺序凸规划（SCP）方法可以有效地解决新问题。即通过在每次迭代中引入一系列紧凹函数，可以迭代地解决一系列凸问题，使轨迹收敛到高质量的解。数值结果证实了我们的方法的收敛性，并显示出与基准相比的高性能。
Introduction
快速的无人机（UAV）因其快速部署和长航时而被广泛应用[1]。在这些应用中，无人机无线通信网络由于无人机和地面用户（GU）之间的视距（LoS）无线链路的可能性很高而引起了越来越多的关注[2]。例如，通过将无人机无线通信技术集成到蜂窝网络中，可以提高覆盖范围和吞吐量性能[3]-[5]。此外，在[6]、[7]中，无人机被用作飞行中继，以在远程用户之间提供更强的多跳无线链路。此外，由于在移动性方面的显着优势，无人机无线通信网络的性能可以通过优化无人机的轨迹来显着提高[8]。 [9] 中的作者考虑了一种支持无人机的蜂窝通信网络，并优化了无人机轨迹以最小化整个任务时间。此外，考虑无人机中继通信系统，联合设计无人机轨迹及其发射功率以实现最大吞吐量，结果表明联合设计方案优于单方面考虑的方案[9]。此外，在中继系统中，联合设计无人机轨迹和发射功率以实现最大吞吐量，结果表明联合设计方案优于单方面考虑的方案[10]。采用更通用的莱斯衰落模型，作者在[11]中提出了所谓的“S”逻辑函数来拟合最大允许传输速率并设计无人机3D轨迹，旨在提高数据传输效率。考虑到阴影效应，作者在[12]中。
尽管无人机和GU之间的无线链路通常以LoS为主且质量较高，但由于无线传输的广播特性，它们也导致比传统蜂窝网络更严格的安全问题[13]-[16]。为了提高无人机传输关键数据的安全性，无人机辅助无线网络的通信安全在[17]中得到了强调。无人机安全传输中一种众所周知的技术称为（物理层）安全通信，它利用物理层特性来防止机密数据被非法用户解密。在[18]-[20]中，作者通过设计无人机的轨迹和发射功率来提高安全通信性能，同时增强合法信道质量并降低非法信道质量。此外，[21]中的作者研究了通过传输人工噪声（AN）来干扰窃听过程的安全通信。同时，文献[22]研究了利用无人机位置分布的随机性来实现安全通信。
