当前,随着高速无线通信网络的快速发展以及新型网络结构的出现,无线网络中能量受限的移动终端等设备对能量的需求越来越成为制约网络服务质量的瓶颈。基于无线信息和能量协同传输的无线携能通信系统的出现为实现高能效、持久的网络通信提供了新的途径。同时,由于无线信道的开放性,信道中传输的合法信息极易受到恶意窃听者的窃听而造成信息的泄露。因此,本文针对无线携能通信系统的物理层安全传输设计进行了研究,主要包括以下方面:首先,研究了MIMO窃听信道条件下基于SWIPT的无线携能通信系统安全传输问题。假定发送端完全已知接收端的信道状态信息,通过联合优化发送端预编码矩阵、人工噪声协方差矩阵和接收端功率分离比,提出了使系统可达安全速率最大化的无线携能通信系统安全传输策略,并通过仿真对所提出的设计方案进行了分析和理论验证。其次,考虑到在实际系统中获取信道状态信息时会受到信道时变特性、量化误差和估计误差等因素的影响,针对发送端仅已知窃听端部分信道状态信息的情况,本文研究了确定性信道误差条件下SWIPT系统的安全传输设计问题,并利用S-Procedure工具和一阶泰勒扩展等求解方法提出了使系统最坏情况下可达安全速率最大化的鲁棒安全传输策略。同时,经过仿真分析验证了本文所提出设计方案的有效性。最后,针对信息发送端需要利用从RF信号中收集到的能量传输自身信息的情况,本文研究了基于WPCN的无线携能通信系统安全传输问题。通过分析时隙分配对系统安全传输的影响,以最大化系统可达安全速率为目标,联合优化系统时隙分配因子、能量发送端预编码矩阵和信息发送预编码矩阵,提出了系统安全传输的最优资源分配策略,并通过仿真分析给予了验证。