所屬的技術人員能夠理解，本發(fā)明的各個方面可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各個方面可以具體實現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件實施方式、完全的軟件實施方式(包括固件、微代碼等)，或硬件和軟件方面結(jié)合的實施方式，這里可以統(tǒng)稱為“電路”、“模塊”或“平臺”。實施例2本發(fā)明提供一種基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠用于實現(xiàn)上述基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法，具體的，該基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈系統(tǒng)包括場景模塊、函數(shù)模塊、干擾模塊以及傳輸模塊。其中，場景模塊，構(gòu)建包含智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景；函數(shù)模塊，確定接收者處的接收信號以及信干燥比表達式；基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型分別得到干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)；干擾模塊，根據(jù)得到的干擾者效用函數(shù)，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略；傳輸模塊，根據(jù)得到的合法系統(tǒng)效用函數(shù)，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略。實施例3本發(fā)明提供了一種終端設備，該終端設備包括處理器以及存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計算機存儲介質(zhì)存儲的程序指令。處理器可能是中央處理單元(central?processing?unit，cpu)，還可以是其他通用處理器、圖形處理器(graphics?processing?unit，gpu)、張量處理器(tensorprocessing?unit，tpu)、數(shù)字信號處理器(digital?signal?processor，dsp)、專用集成電路(application?specific?integrated?circuit，asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmable?gate?array，fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等，其是終端的計算核心以及控制核心，其適于實現(xiàn)一條或一條以上指令，具體適于加載并執(zhí)行一條或一條以上指令從而實現(xiàn)相應方法流程或相應功能；本發(fā)明實施例所述的處理器可以用于基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的操作，包括：構(gòu)建包含智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景；確定接收者處的接收信號以及信干燥比；基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型分別得到干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)；根據(jù)得到的干擾者效用函數(shù)，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略；根據(jù)得到的合法系統(tǒng)效用函數(shù)，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略。請參閱圖5，終端設備為計算機設備，該實施例的計算機設備60包括：處理器61、存儲器62以及存儲在存儲器62中并可在處理器61上運行的計算機程序63，該計算機程序63被處理器61執(zhí)行時實現(xiàn)實施例中的基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法，為避免重復，此處不一一贅述。或者，該計算機程序63被處理器61執(zhí)行時實現(xiàn)實施例基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈系統(tǒng)中各模型/單元的功能，為避免重復，此處不一一贅述。計算機設備60可以是桌上型計算機、筆記本、掌上電腦及云端服務器等計算設備。計算機設備60可包括，但不僅限于，處理器61、存儲器62。本領域技術人員可以理解，圖5僅僅是計算機設備60的示例，并不構(gòu)成對計算機設備60的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件，例如計算機設備還可以包括輸入輸出設備、網(wǎng)絡接入設備、總線等。所稱處理器61可以是中央處理單元(central?processing?unit，cpu)，還可以是其它通用處理器、圖形處理器(graphics?processing?unit，gpu)、張量處理器(tensorprocessing?unit，tpu)、數(shù)字信號處理器(digital?signal?processor，dsp)、專用集成電路(application?specific?integrated?circuit，asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmable?gate?array，fpga)或者其它可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。存儲器62可以是計算機設備60的內(nèi)部存儲單元，例如計算機設備60的硬盤或內(nèi)存。存儲器62也可以是計算機設備60的外部存儲設備，例如計算機設備60上配備的插接式硬盤，智能存儲卡(smart?media?card，smc)，安全數(shù)字(secure?digital，sd)卡，閃存卡(flash?card)等。進一步地，存儲器62還可以既包括計算機設備60的內(nèi)部存儲單元也包括外部存儲設備。存儲器62用于存儲計算機程序以及計算機設備所需的其它程序和數(shù)據(jù)。存儲器62還可以用于暫時地存儲已經(jīng)輸出或者將要輸出的數(shù)據(jù)。請參閱圖6，終端設備為電子設備600，電子設備600以通用計算設備的形式表現(xiàn)。電子設備的組件可以包括但不限于：至少一個處理單元610、至少一個存儲單元620、連接不同平臺組件(包括存儲單元620和處理單元610)的總線630、顯示單元640等。其中，存儲單元存儲有程序代碼，程序代碼可以被處理單元610執(zhí)行，使得處理單元610執(zhí)行本說明書上述方法部分中描述的根據(jù)本發(fā)明各種示例性實施方式的步驟。例如，處理單元610可以執(zhí)行如圖2中所示的步驟。存儲單元620可以包括易失性存儲單元形式的可讀介質(zhì)，例如隨機存取存儲單元(ram)6201和/或高速緩存存儲單元6202，還可以進一步包括只讀存儲單元(rom)6203。存儲單元620還可以包括具有一組(至少一個)程序模塊6205的程序/實用工具6204，這樣的程序模塊6205包括但不限于：操作系統(tǒng)、一個或者多個應用程序、其它程序模塊以及程序數(shù)據(jù)，這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網(wǎng)絡環(huán)境的實現(xiàn)。總線630可以為表示幾類總線結(jié)構(gòu)中的一種或多種，包括存儲單元總線或者存儲單元控制器、外圍總線、圖形加速端口、處理單元或者使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任一總線結(jié)構(gòu)的局域總線。電子設備600也可以與一個或多個外部設備700(例如鍵盤、指向設備、藍牙設備等)通信，還可與一個或者多個使得用戶能與該電子設備600交互的設備通信，和/或與使得該電子設備600能與一個或多個其它計算設備進行通信的任何設備(例如路由器、調(diào)制解調(diào)器)通信。這種通信可以通過輸入/輸出接口650進行。并且，電子設備600還可以通過網(wǎng)絡適配器660與一個或者多個網(wǎng)絡(例如局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)和/或公共網(wǎng)絡，例如因特網(wǎng))通信。網(wǎng)絡適配器660可以通過總線630與電子設備600的其它模塊通信。應當明白，盡管圖中未示出，可以結(jié)合電子設備600使用其它硬件和/或軟件模塊，包括但不限于：微代碼、設備驅(qū)動器、冗余處理單元、外部磁盤驅(qū)動陣列、raid系統(tǒng)、磁帶驅(qū)動器以及數(shù)據(jù)備份存儲平臺等。實施例4本發(fā)明還提供了一種存儲介質(zhì)，具體為計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)是終端設備中的記憶設備，用于存放程序和數(shù)據(jù)。可以理解的是，此處的計算機可讀存儲介質(zhì)既可以包括終端設備中的內(nèi)置存儲介質(zhì)，當然也可以包括終端設備所支持的擴展存儲介質(zhì)，可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。計算機可讀存儲介質(zhì)提供存儲空間，該存儲空間存儲了終端的操作系統(tǒng)。并且，在該存儲空間中還存放了適于被處理器加載并執(zhí)行的一條或一條以上的指令，這些指令可以是一個或一個以上的計算機程序(包括程序代碼)。需要說明的是，此處的計算機可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子包括：具有一個或多個導線的電連接、便攜式盤、硬盤、隨機存取存儲器、只讀存儲器、可擦式可編程只讀存儲器、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任一合適的組合。計算機可讀存儲介質(zhì)還包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號，其中承載了可讀程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括但不限于電磁信號、光信號或上述的任一合適的組合?？勺x存儲介質(zhì)還可以是可讀存儲介質(zhì)以外的任何可讀介質(zhì)，該可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。可讀存儲介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括但不限于無線、有線、光纜、射頻等等，或者上述的任一合適的組合。可以以一種或多種程序設計語言的任一組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的程序代碼，程序設計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言—諸如java、c++等，還包括常規(guī)的過程式程序設計語言—諸如“c”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算設備上執(zhí)行、部分地在用戶設備上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算設備上部分在遠程計算設備上執(zhí)行、或者完全在遠程計算設備或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算設備的情形中，遠程計算設備可以通過任一種類的網(wǎng)絡，包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，連接到用戶計算設備，或者，可以連接到外部計算設備(例如利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接)?？捎商幚砥骷虞d并執(zhí)行計算機可讀存儲介質(zhì)中存放的一條或一條以上指令，以實現(xiàn)上述實施例中有關基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的相應步驟；計算機可讀存儲介質(zhì)中的一條或一條以上指令由處理器加載并執(zhí)行如下步驟：構(gòu)建包含智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景；確定接收者處的接收信號以及信干燥比；基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型分別得到干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)；根據(jù)得到的干擾者效用函數(shù)，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略；根據(jù)得到的合法系統(tǒng)效用函數(shù)，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略。本技術所提供的各實施例中所涉及的數(shù)據(jù)庫可包括關系型數(shù)據(jù)庫和非關系型數(shù)據(jù)庫中至少一種。非關系型數(shù)據(jù)庫可包括基于區(qū)塊鏈的分布式數(shù)據(jù)庫等，不限于此。本技術所提供的各實施例中所涉及的處理器可為通用處理器、中央處理器、圖形處理器、數(shù)字信號處理器、可編程邏輯器、基于量子計算的數(shù)據(jù)處理邏輯器等，不限于此。為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中的描述和所示的本發(fā)明實施例的組件可以通過各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖3，給出了基于合法發(fā)射功率和干擾功率價格系數(shù)的博弈均衡時的干擾效用函數(shù)變化情況。我們可以看出相比于基準方案無ris輔助的情況，我們所提出方案干擾效用函數(shù)明顯更小一些；在干擾系數(shù)增大時，干擾效用函數(shù)隨之減少，這是因為對于干擾機而言自身系數(shù)對于效用函數(shù)來說是負因子，更高的系數(shù)會導致更小的效用函數(shù)；在合法系數(shù)的增大時，干擾效用函數(shù)也有一定的減小，這是因為合法系數(shù)增大會使得合法功率減小，干擾功率受合法功率的影響也呈現(xiàn)減小的趨勢，從而導致效用函數(shù)減小。請參閱圖4，給出了基于合法發(fā)射功率和干擾功率價格系數(shù)的博弈均衡時的合法效用函數(shù)變化情況。我們可以看出相比于基準方案無ris輔助的情況，我們所提出方案合法效用函數(shù)明顯更大一些；在合法系數(shù)增大時，合法效用函數(shù)隨之減少，這是因為對于合法系統(tǒng)而言自身系數(shù)對于效用函數(shù)來說是負因子，更高的系數(shù)會導致更小的效用函數(shù)；在合法系數(shù)的增大時，合法效用函數(shù)隨之增大，這是因為干擾系數(shù)的增大使得干擾功率降低的同時合法發(fā)射功率也在增大，從而導致合法效用函數(shù)有一定增大。綜上所述，本發(fā)明一種基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法及系統(tǒng)，基于智能干擾攻擊下的主動智能反射面輔助安全無線通信。特別是，為了抵御可以動態(tài)改變自己的干擾策略以實現(xiàn)更有效的攻擊的智能干擾攻擊，本發(fā)明在合法用戶處精心確定其發(fā)射功率，以在獲得的sinr和損失的代價之間進行權(quán)衡。同時，干擾機需要聯(lián)合優(yōu)化檢測和干擾，以達到最大的惡化。安全競爭被描述為一個分層博弈，合法用戶是領導者，干擾者是追隨者。在博弈均衡分析的基礎上，提出了雙方的策略設計，合法用戶可以利用在分層博弈中的先發(fā)優(yōu)勢，以提高安全通信。所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡潔，僅以上述各功能單元、模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成，即將所述裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。實施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中，上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。另外，各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本技術的保護范圍。上述系統(tǒng)中單元、模塊的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述或記載的部分，可以參見其它實施例的相關描述。本領域普通技術人員可以意識到，結(jié)合本發(fā)明中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的裝置/終端和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置/終端實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊或單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通訊連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊/單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，也可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的計算機程序可存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，該計算機程序在被處理器執(zhí)行時，可實現(xiàn)上述各個方法實施例的步驟。其中，所述計算機程序包括計算機程序代碼，所述計算機程序代碼可以為源代碼形式、對象代碼形式、可執(zhí)行文件或某些中間形式等。所述計算機可讀介質(zhì)可以包括：能夠攜帶所述計算機程序代碼的任何實體或裝置、記錄介質(zhì)、u盤、移動硬盤、磁碟、光盤、計算機存儲器、只讀存儲器(read-only?memory，rom)、隨機存取存儲器(random-access?memory，ram)、電載波信號、電信信號以及軟件分發(fā)介質(zhì)等，需要說明的是，所述計算機可讀介質(zhì)包含的內(nèi)容可以根據(jù)司法管轄區(qū)內(nèi)立法和專利實踐的要求進行適當?shù)脑鰷p，例如在某些司法管轄區(qū)，根據(jù)立法和專利實踐，計算機可讀介質(zhì)不包括是電載波信號和電信信號。本技術是參照根據(jù)本技術實施例的方法、設備、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。

背景技術：

1、在數(shù)字化時代，無線通信網(wǎng)絡的普及和依賴性不斷增強，但隨之而來的是網(wǎng)絡安全威脅的日益嚴峻。隨著技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的惡意干擾已經(jīng)演變?yōu)楦鼮楦呒壍闹悄芨蓴_。智能干擾不僅繼承了傳統(tǒng)干擾的特點，還通過實時態(tài)勢感知、學習和決策等能力，適應不同的電磁環(huán)境和應對不同的干擾對象。這種干擾以其強大的認知能力，利用多層級、多維度的干擾策略，能夠精準、高效、隱蔽地對目標節(jié)點通信系統(tǒng)實施干擾。

2、智能超表面(reconfigurable?intelligent?surface,ris)技術作為一種新興的電磁波調(diào)控技術，通過數(shù)字編碼方式調(diào)控電磁波的各種物理特性，展現(xiàn)出其在通信、感知、成像等多個領域的應用潛力。智能超表面技術的發(fā)展為通信網(wǎng)絡抗干擾提供了新的思路。但無源ris引入的反射信道面臨嚴重的乘性衰落問題，這種“雙程損耗”衰減在很大程度上限制了ris的潛力，相比之下，active?ris通過主動放大信號，能夠顯著提高系統(tǒng)容量和通信距離，尤其是在直接鏈路較弱或被阻斷的非典型通信場景中。

3、stackelberg博弈模型作為一種層級決策模型，最早由經(jīng)濟學家heinrich?vonstackelberg提出，用于描述在經(jīng)濟市場中領導者和追隨者之間的競爭關系。在這種模型中，領導者首先做出決策，追隨者則根據(jù)領導者的決策做出響應。在通信網(wǎng)絡抗干擾領域，stackelberg博弈模型可以用來描述合法用戶(領導者)和干擾者(追隨者)之間的動態(tài)博弈過程。通過建立合適的博弈模型，可以有效地分析和預測干擾者的行為，從而為合法用戶提供有效的抗干擾策略。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法及系統(tǒng)，基于主動ris在物理層通信安全中的潛力，利用stackelberg分層博弈來描述合法用戶(領導者)和干擾者(追隨者)之間的動態(tài)博弈過程并制定相應策略，用于解決無線通信場景中遇到智能干擾難以應對的技術問題。

2、本發(fā)明采用以下技術方案：

3、基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法，包括以下步驟：

4、構(gòu)建包含智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景；

5、確定接收者處的接收信號以及信干燥比；基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型分別得到干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)；

6、根據(jù)得到的干擾者效用函數(shù)，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略；

7、根據(jù)得到的合法系統(tǒng)效用函數(shù)，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略。

8、優(yōu)選地，通信場景中，合法的發(fā)送者s，接收者d和干擾者j的天線數(shù)目分別為ns，nd，nj，場景中的合法信號由一個固定位置的無人機空中基站發(fā)射，且部署一個反射元件數(shù)目為n的aris以輔助系統(tǒng)抗干擾從而最大化接收效果；

9、從合法的發(fā)送者s到aris，合法的發(fā)送者s到接收者d，干擾者j到aris，干擾者j到接收者d，以及aris到接收者d的信道分別為：其中，為復數(shù)域的符號，n為反射元件數(shù)目，ns為合法發(fā)射端天線數(shù)目，nd為接收端天線數(shù)目，nj為干擾發(fā)射端天線數(shù)目；

10、aris的對角相移矩陣為：θ＝diag(θ),其中，max{α1,α2,α3,.....,αn}≤αmax，α1,α2,α3,....,αn為，為，t為轉(zhuǎn)置操作。

11、優(yōu)選地，接收者d處的接收信號和接收信干燥比分別為：

12、

13、其中，wd為接收者d處的接收波束成形矢量，xs,xj分別為發(fā)射端和干擾處的發(fā)射信號，ws，wj分別為發(fā)射端和干擾處的發(fā)射波束成形矢量，nr，nd分別表示aris和接收者d處的背景噪聲矢量，為接收者d處的接收波束成形矢量的共軛轉(zhuǎn)置，yd為接收端接收到的信號向量，為由合法的發(fā)送者s到接收者d處的等價信道，為由干擾者j到接收者d處的等價信道，hrd為由ris到接收者d處的信道，pj為干擾發(fā)射功率，ps為合法發(fā)射功率，θ為aris的對角相移矩陣，為aris處的背景噪聲。

14、優(yōu)選地，干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)分別為：

15、uj(wj,pj)＝-sinr-cjpj

16、ul(wd,ws,θ,ps)＝sinr-csps

17、其中，cs，cj為線性系數(shù)，wd為接收者d處的接收波束成形矢量，ws，wj分別為發(fā)射端和干擾處的發(fā)射波束成形矢量，ul為合法效用函數(shù)，uj為干擾效用函數(shù)，ps為合法發(fā)射功率，pj為干擾發(fā)射功率，θ為aris的對角相移矩陣，sinr為接收信干燥比。

18、優(yōu)選地，以最大化干擾效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略，具體為：

19、固定pj，優(yōu)化wj；由最大比傳輸mrt得用于求解博弈模型中的上層優(yōu)化問題；

20、固定wj，優(yōu)化pj；

21、通過使效用函數(shù)的一階導數(shù)為零導出最佳干擾功率然后得到干擾機以pj為發(fā)射功率，以wj為發(fā)射波束成形矢量的干擾策略。

22、優(yōu)選地，最佳干擾功率

23、

24、其中，為最佳干擾功率，ps為合法發(fā)射功率，為接收者d處的接收波束成形矢量的共軛轉(zhuǎn)置，為由合法的發(fā)送者s到接收者d處的等價信道，ws為發(fā)射端的發(fā)射波束成形矢量，為aris處的背景噪聲，hrd為由ris到接收者d處的信道，θ為aris的對角相移矩陣，為接收者d處的背景噪聲，cj為干擾效用函數(shù)中的代價系數(shù)，為由干擾者j到接收者d處的等價信道，為干擾發(fā)射的最大功率限制。

25、優(yōu)選地，干擾機的效用函數(shù)最大化：

26、

27、s.t.c1:||wj||2＝1

28、c2:

29、其中，uj為干擾機的效用函數(shù)，wj為干擾處的發(fā)射波束成形矢量，pj為干擾發(fā)射功率，sinr為接收信干燥比，cj為干擾效用函數(shù)中的代價系數(shù)，為干擾發(fā)射的最大功率限制。

30、優(yōu)選地，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略，具體為：

31、固定wd,ws,θ，優(yōu)化ps,pj；引入輔助變量將原問題轉(zhuǎn)換為一個凸優(yōu)化問題，然后用cvx工具包求解出u,pj，再由ps＝u2求解出ps，得到合法傳輸?shù)墓β史峙洌?/p>

32、固定ps,pj,ws,θ，優(yōu)化wd；將原目標函數(shù)轉(zhuǎn)化為廣義瑞利熵和廣義特征值問題，求解得

33、固定ps,pj,wd,θ，優(yōu)化ws；由最大比傳輸mrt理論得到

34、固定ps,pj,ws,wd，優(yōu)化θ；

35、將各個子問題集成在一個bcd框架下，實現(xiàn)對原始問題的整體優(yōu)化，得到主動超表面輔助安全傳輸?shù)淖顑?yōu)策略；

36、對原始問題的整體優(yōu)化如下：

37、ul(ps(t-1),ws(t-1),wd(t-1),θ(t-1))≤ul(ps(t),ws(t-1),wd(t-1),θ(t-1))≤ul(ps(t),ws(t),wd(t-1),θ(t-1))

38、≤ul(ps(t),ws(t),wd(t),θ(t-1))≤ul(ps(t),ws(t),wd(t),θ(t))

39、其中，ul為合法的效用函數(shù)，ps(t-1)為第t-1次迭代的合法發(fā)射功率，ws(t-1)為第t-1次迭代的發(fā)射波束成形矢量，wd(t-1)為第t-1次迭代的接收波束成形矢量，θ(t-1)為第t-1次迭代的aris的對角相移矩陣，ps(t)為第t次迭代的合法發(fā)射功率，ws(t)為第t次迭代的發(fā)射波束成形矢量，wd(t)為第t次迭代的接收波束成形矢量，θ(t)為第t次迭代的aris的對角相移矩陣。

40、優(yōu)選地，合法系統(tǒng)的效用函數(shù)最大化：

41、

42、s.t.c3:

43、c4:

44、c5:||wd||2＝1,||ws||2＝1,||wj||2＝1

45、c6:

46、c7:

47、其中，wd為接收者d處的接收波束成形矢量，ws為發(fā)射端的發(fā)射波束成形矢量，ps為合法發(fā)射功率，θ為aris的對角相移矩陣，ul為合法效用函數(shù)，為接收者d處的接收波束成形矢量的共軛轉(zhuǎn)置，為由合法的發(fā)送者s到接收者d處的等價信道，為由干擾者j到接收者d處的等價信道，wj為干擾者j的發(fā)射波束成形矢量，為aris處的背景噪聲，hrd為由ris到接收者d處的信道，為接收者d處的背景噪聲，cs為合法效用函數(shù)中的代價系數(shù)，為合法發(fā)射的最大功率限制，hsr為由合法的發(fā)送者s到aris處的信道，hjr為由干擾者j到aris處的信道，為aris的最大功率限制，αmax為aris的最大放大倍數(shù)限制，為自然數(shù)集合，為干擾者j的最佳發(fā)射波束成形矢量，為最佳干擾功率，uj為干擾效用函數(shù)。

48、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈系統(tǒng)，包括：

49、場景模塊，構(gòu)建包含智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景；

50、函數(shù)模塊，確定接收者處的接收信號以及信干燥比表達式；基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型分別得到干擾者效用函數(shù)和合法系統(tǒng)效用函數(shù)；

51、干擾模塊，根據(jù)得到的干擾者效用函數(shù)，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題并求解，得到干擾機的干擾策略；

52、傳輸模塊，根據(jù)得到的合法系統(tǒng)效用函數(shù)，以最大化合法效用函數(shù)為目標構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題并求解，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略。

53、第三方面，一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的步驟。

54、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的步驟。

55、第五方面，一種芯片，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的步驟。

56、第六方面，本發(fā)明實施例提供了一種電子設備，包括計算機程序，所述計算機程序被電子設備執(zhí)行時實現(xiàn)上述基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法的步驟。

57、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

58、一種基于主動智能超表面的空地抗干擾傳輸博弈方法，考慮了存在智能干擾的通信場景，在合法通信鏈路中部署了主動ris來提高系統(tǒng)抗干擾性能，并使用stackelberg博弈框架來制定我們合法方應對智能干擾的最優(yōu)策略來提高物理層通信安全；從該場景優(yōu)化問題角度而言，智能干擾的惡意節(jié)點利用其感知能力在干擾之前進行檢測，動態(tài)改變自己的干擾策略以實現(xiàn)更有效的攻擊，無論合法用戶如何進行防御都難以有效抵抗干擾攻擊；基于此開發(fā)了一個基于stackelberg博弈的抗干擾框架，同時部署了主動ris來增大有效信號的同時削弱干擾信號帶來的影響，用stackelberg層級博弈模型來描述領導者(合法用戶)和追隨者(干擾者)之間的策略互動，通過制定干擾者和合法系統(tǒng)之間的競爭策略，以優(yōu)化信號傳輸?shù)目垢蓴_性能。仿真結(jié)果表明，該方法使得合法用戶可以利用在分層博弈中的先發(fā)優(yōu)勢，以提升抗干擾性能，提高安全通信。

59、進一步的，設計存在智能干擾者、合法用戶、主動ris以及無人機空中基站的通信場景，符合實際中無線通信中的一般場景特征，易于推廣到現(xiàn)實通信場景中，多該設計也充分體現(xiàn)了通信場景的復雜性和隨機性，提升方案對實際類似場景的適應能力。

60、進一步的，經(jīng)過分析推導確定接收者處的接收信號以及信干燥比等表達式，鋪墊計算安全速率的必要條件，為后續(xù)的問題模型表示提供理論基礎。

61、進一步的，基于stackelberg博弈構(gòu)建博弈模型并進行均衡分析，分別得到干擾者和合法系統(tǒng)的效用函數(shù)表達式；以所獲得的sinr可以被視為合法傳輸?shù)莫剟?，將相應消耗的功率作為相應的成本；將合法用戶的對立面作為干擾者的獎勵，并以干擾機進行干擾攻擊消耗的功率作為成本；用簡單的形式進行模型建模，為后續(xù)的優(yōu)化問題模型表示提供理論基礎。

62、進一步的，以最大化干擾效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的下層優(yōu)化問題；以最大化合法效用函數(shù)為目標來構(gòu)建博弈模型中的上層優(yōu)化問題；用簡潔的形式明確問題求解目標，并且明確優(yōu)化變量和約束，為后續(xù)問題求解提供有利條件。

63、進一步的，求解下層優(yōu)化問題模型，得到干擾機的干擾策略；求解上層優(yōu)化問題模型，得到合法系統(tǒng)的安全傳輸策略；在求解這兩個優(yōu)化問題時，基于反向歸納法，首先解決與干擾相關的下層問題，同時假設在合法用戶處的策略是固定的，對于所部署的智能干擾而言，能夠根據(jù)合法系統(tǒng)的傳輸而相應地改變自己的策略。但在這里的分層博弈中，是作為follower存在的，故優(yōu)先計算他的傳輸策略。然后在將其策略作為上層問題的已知內(nèi)容來求解上層問題。在這種設置下，領先者也就是合法方可以利用所謂的先發(fā)優(yōu)勢，在競爭中處于有利地位，從而提高安全性。

64、可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關描述，在此不再贅述。

65、綜上所述，本發(fā)明將stackelberg層級博弈模型用在存在智能干擾的通信場景中，為了抵御這種智能的干擾攻擊，合法用戶精心確定其發(fā)射功率，以在獲得的sinr和損失的代價之間進行權(quán)衡；同時，干擾機需要聯(lián)合優(yōu)化檢測和干擾，以達到最大的惡化；安全競爭被描述為一個分層博弈，合法用戶是領導者，干擾者是追隨者；在博弈均衡分析的基礎上，提出雙方的策略設計；仿真結(jié)果表明，合法用戶利用在分層博弈中的先發(fā)優(yōu)勢以提高安全通信。

66、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。