用于低空经济波束成形的生成式人工智能

《IEEE Wireless Communications》：Generative Artificial Intelligence for Beamforming in Low-Altitude Economy

低空经济（LAE）发展催生高效安全通信需求，传统波束成形技术难以应对复杂环境。本文提出基于生成式人工智能（GenAI）的优化方法，重点分析生成扩散模型（GDM）在LAE协作波束成形安全通信中的应用，通过仿真验证实现23%的机密率提升和18%能耗降低。

　　

摘要：

低空经济（LAE）的发展推动了人们对高效且安全通信需求的增加。然而，传统的波束成形优化技术在复杂的低空环境中面临诸多挑战。在这种情况下，生成式人工智能（GenAI）方法提供了一个有前景的解决方案。在本文中，我们首先介绍了低空经济的核心概念以及波束成形在低空经济先进通信技术中的作用。接着分析了它们之间的相互关系，并指出了传统波束成形方法的局限性。随后，我们概述了GenAI方法如何改进波束成形过程，重点探讨了其在低空经济中的应用。此外，我们通过一个基于生成扩散模型（GDM）的算法案例研究，展示了该方法如何提升低空经济中基于协作波束成形的安全通信性能；仿真结果表明，与基线算法相比，我们的方法在保密率方面提高了23%，能耗降低了18%。最后，本文还指出了未来值得关注的研究方向。