无线业务差异化发展推动了无线网络的不断升级更迭，并带来了多元融合信号共享频谱资源的需求。举例来说，面向感官互联、无人驾驶等场景的无线传输往往同时包括感知回传与数据通信。为此，不同无线功能（如通信、感知等）的协同增效需要克服多任务间干扰。随着硬件集成技术的发展，通信和感知亦可复用相同的射频资源，从而降低成本并实现真正的一体化系统，但这也增加了多任务协同的难度。与此同时，无线信道的不可控特性进一步导致了接收信号的不定性。对此，智能超表面（RIS）通过其大量单元的无源波束成形能够有针对性地提升有用信号接收质量、抑制干扰信号，以改善各任务的信干噪比，从而获得通信感知一体化系统的性能联合提升。现有研究大量集中于基本型RIS对感知通信一体化的接收信号质量提升。基本型RIS各反射单元具有相对独立的结构，导致若其中个别单元发生硬件损坏，系统即损失该部分性能增益。针对此问题，超对角RIS应运而生，并引起较大反响[1,2]。鉴于信号的输入和输出可经过不同相连接的单元，超对角RIS消除了基本型RIS转移矩阵的对角阵结构限制。如图1所示，根据RIS单元的连接程度，可分为单连接（基本型）、组连接、全连接（FC-RIS）。需要指出的是，目前较少研究工作将兼具透射和反射功能的智能超表面（STAR-RIS）与超对角RIS集成于一体。
图1 (a)单连接(基本型); (b)组连接; (c)全连接
FC-RIS是一种特殊的超对角RIS，其与STAR-RIS的组合，称为STAR-FC-RIS。本文研究了STAR-FC-RIS辅助感知通信的系统性能。如图2所示，该系统的基站发送通信感知一体化信号，用于探测目标和多用户通信。鉴于感知目标的非信任性和电磁传输的广播性，用户接收的下行传输信息同时在目标处受到非法窃听。此时系统中部署的STAR-FC-RIS可以分别提高用户通信质量和感知接收信号强度，但也增加了目标处的窃听风险，即以降低安全性的代价换取通信和感知可靠性的提升。对此，本文提出了STAR-FC-RIS辅助用户轮询调度和STAR-FC-RIS辅助多用户机会调度方案，推导了上述两种方案的感知中断概率、通信中断概率和窃听概率闭合表达式，分析了STAR-FC-RIS辅助多用户通信和感知可靠性与安全性的折中定量关系，据此分别利用时间、功率等资源分配进一步综合提升感知通信系统的安全性能。仿真结果表明，所提STAR-FC-RIS辅助方案相较于传统RIS辅助方案均具有安全可靠性能优势，且机会调度方案相比轮询调度获得额外增益。
图2 全向全连接RIS辅助感知与多用户安全通信系统模型
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