随着无线通信业务的高速发展,未来移动通信网络要满足更好覆盖、更高传输速率、更低发射功率的需求,但又面临着有限频谱资源和复杂传输环境的困境,使各种提高频谱利用率的技术得到了巨大发展。在这一发展过程中,新型网络架构和传输机制被提出,如自组织网络、异构网、中继协同传输等。这些新型网络架构和传输机制的引入实质上构成了新的干扰网络,必然带来新的干扰问题。而近数十年关于干扰对齐的研究,使干扰对齐受到了很大的关注,因其能在抑制干扰的同时,也能保持合理的自由度,被学术界视为一种能够有效抑制干扰的创新性无线传输策略,在网络容量分析方面取得了重大理论突破。近年来许多干扰信道模型及相应的干扰技术相继提出,从不同角度审视了干扰的性质。本文是在研究干扰对齐的理论层面上,提出了三种解决干扰的信道模型,并给出相应的干扰对齐传输策略。首先讨论了一种具有机密信息的高斯菱形广播信道,这种信道由两部分组成,第一部分是从信息源到两个中继辅助的正交广播信道,第二部分是从两个中继到两个互为窃听者接收端的干扰部分。通过实干扰对齐和协同干扰技术,将期望信号在对应的期望接收端处分开,从而将不需要的信号和协作干扰信号完美地对齐,进而建立了该模型的可达安全自由度,并且该自由度的最大值相较于传统的单跳或者无帮助者的高斯广播信道模型,有显著的提高。其次,本文还研究了另一种无线通信中的重要模型—瞬时中继辅助信道模型。我们通过考虑三种基本的无线网络结构来研究中继辅助无线网络的安全自由度:1)具有机密信息的瞬时中继辅助高斯广播信道;2)瞬时中继辅助高斯窃听信道;3)瞬时中继辅助高斯多址窃听信道,并在此基础上扩展到K用户高斯多址窃听信道。在这些模型中,发送端和接收端之间存在着直接的链路连接,同时系统中引入可信任的瞬时中继,该中继采用放大转发的模式,且可以同时发送干扰信号。本文通过结合实干扰对齐和协作干扰技术来研究这些模型的可实现的安全速率和可达安全自由度。我们给出对应的安全自由度可达性证明,并且通过和逆命题的比较,结果表明它们的自由度都是最优的。最后,本文在前面工作基础上,介绍一种新的多维星座点集的最小距离计算方法,从而将实干扰对齐从单天线系统扩展到多天线的系统模型。这种适用于MIMO系统的实干扰对齐方法产生了更简单的干扰管理方案,也使我们能够避免MIMO系统中渐近对齐方案的复杂性。本文在这个方案的基础上,介绍了一种带有机密信号的MIMO广播信道,并获取了该信道的最优安全自由度。