1.一种有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于，包括：获取基站到ARIS、ARIS到合法用户、基站到合法用户、ARIS到窃听者、基站到窃听者的信道状态信息；

根据所述信道状态信息计算通信系统的安全传输速率和总功率消耗；

基于所述安全传输速率和总功率消耗，在基站发射功率、ARIS放大功率和ARIS振幅的约束下，构建ARIS辅助无线传输系统的安全能量效率最大化问题；

将所述安全能量效率最大化问题分解为两个子问题，并设计交替优化算法联合优化波束成形向量和ARIS反射系数。

2.如权利要求1所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：通信系统包括基站、ARIS、窃听者和合法用户，其中，所述基站配置M根天线，所述ARIS具有N个反射单元，所述窃听者和合法用户均配置单天线，且合法用户存在硬件损伤。

3.如权利要求2所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：所述安全传输速率的计算包括，在考虑合法用户存在硬件损伤的情况下，所述合法用户接收到的信号表示为：；

其中， 表示合法用户接收到的信号， 表示对基站与合法用户之间的信道参数向量进行共轭转置操作， 表示对ARIS与合法用户之间的信道参数向量进行共轭转置操作， 表示ARIS的反射系数， 表示基站到ARIS各反射单元之间的信道参数矩阵， 表示基站的波束成形向量， 表示基站向合法用户发送的信息， 表示在ARIS处的高斯白噪声， 表示在合法用户处的高斯白噪声， 表示由于合法用户存在硬件损伤而产生的失真接收信号，其服从均值为0，方差为 的复高斯分布， 表示未失真的接收信号；

根据所述合法用户接收到的信号，方差 的计算表示为：；

其中， 表示失真信号功率与未失真信号功率的比例系数， 表示N维的单位矩阵，表示在ARIS处的高斯白噪声的方差， 表示在合法用户处的高斯白噪声的方差，表示对向量取二范数操作；

根据所述合法用户接收到的信号，合法用户处的信干噪比 表示为：；

设定窃听者不考虑硬件损伤，则所述窃听者接收到的信号表示为：；

其中， 表示窃听者接收到的信号， 表示对基站与窃听者之间的信道参数向量进行共轭转置操作， 表示对ARIS与窃听者之间的信道参数向量进行共轭转置操作， 表示在窃听者处的高斯白噪声；

根据所述窃听者接收到的信号，窃听者处的信干噪比 表示为：；

其中， 表示在窃听者处的高斯白噪声的方差；

基于所述合法用户处的信干噪比和所述窃听者处的信干噪比，所述安全传输速率的计算表示为：。

4.如权利要求3所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：所述总功率消耗的计算包括，所述总功率消耗包括基站处的功率消耗、ARIS处的功率消耗和合法用户的电路功率消耗；

根据基站处的波束成形向量，所述基站处的功率消耗 表示为：；

其中， 表示基站处的电路功率消耗；

根据获取的信道状态信息，所述ARIS处的功率消耗 表示为：；

其中， 表示ARIS每个反射单元的开关和控制电路功率消耗， 表示ARIS每个反射单元的直流偏置功率消耗， ， 表示放大器效率， 表示对矩阵取F范数操作；

所述总功率消耗 的计算表示为：

；

其中， 表示合法用户处的电路功率消耗。

5.如权利要求4所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：所述ARIS辅助无线传输系统的安全能量效率最大化问题的构建包括，基于所述安全传输速率和总功率消耗，在基站发射功率、ARIS放大功率和ARIS振幅的约束下，构建ARIS辅助无线传输系统的安全能量效率最大化问题，表示为：；

其中， 表示基站的最大发射功率， 表示ARIS的最大放大功率， 表示ARIS第个反射单元的振幅， 表示每个反射单元的最大振幅。

6.如权利要求5所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：包括，在所述安全能量效率最大化问题中，波束成形向量与ARIS反射系数两个变量相互耦合，难以直接对所述安全能量效率最大化问题进行求解，可将所述安全能量效率最大化问题分解为两个子问题，并采用交替优化算法进行迭代求解；

子问题1为固定ARIS反射系数，优化波束成形向量，表示为：；

针对所述子问题1的目标函数，利用Dinkelbach方法将分式形式转化为线性形式，并通过半正定松弛算法松弛秩一约束，将所述子问题1转化为凸优化问题，再使用凸优化工具包CVX对所述凸优化问题进行求解，通过高斯随机化恢复出优化后的波束成形向量 。

7.如权利要求6所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化方法，其特征在于：还包括，子问题2为固定波束成形向量，优化ARIS反射系数，表示为：；

针对所述子问题2的目标函数，利用Dinkelbach方法将分式形式转化为线性形式，并通过半正定松弛算法松弛秩一约束，将所述子问题2转化为凸优化问题，再使用凸优化工具包CVX对所述子问题2进行求解，通过高斯随机化恢复出优化后的反射系数 ；

对所述子问题1和所述子问题2进行交替优化，直至目标函数收敛，得到波束成形向量和ARIS反射系数的优化解。

8.一种实施如权利要求1 7任一所述的有源可重构智能表面辅助通信的安全能效优化~方法的系统，其特征在于，包括：

状态信息获取单元，用于获取基站到ARIS、ARIS到合法用户、基站到合法用户、ARIS到窃听者、基站到窃听者的信道状态信息；

优化问题构建单元，用于根据所述信道状态信息计算通信系统的安全传输速率和总功率消耗，基于所述安全传输速率和总功率消耗，在基站发射功率、ARIS放大功率和ARIS振幅的约束下，构建ARIS辅助无线传输系统的安全能量效率最大化问题；

问题求解与设计单元，用于将所述安全能量效率最大化问题分解为两个子问题，并设计交替优化算法联合优化波束成形向量和ARIS反射系数。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括，

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1 7中任一所述的~方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1 7中任一所述的方法。

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