安全是第五代(5G)移动通信系统关注的重点之一,基于信息论的物理层安全已成为未来无线网络安全传输研究的新热点。其中,多天线通过利用无线信道的空域资源,可显著提升无线传输的保密性。针对多天线选择系统的保密性能分析问题,本文以保密中断概率及相关特性为指标,研究信道估计误差、接收切换检测、信道质量不等对系统保密性能的影响,并探索考虑安全因素下的天线选择机制。论文的主要工作如下：1.基于误差估计合并的保密中断概率分析针对信道估计的误差直接影响系统保密性能,分析主信道与窃听信道的统计特性,推导以信道估计相关系数为测度的保密中断概率；利用鞍点逼近法,推导输出信噪比的累积分布函数,并计算渐近中断概率。仿真表明,在天线总数固定条件下,依据主信道估计误差配置收发天线可实现比SIMO系统的保密中断概率降低30%。2.接收端采用切换检测合并的保密性能提升针对特定场景下合法接收端复杂度受限,研究发送天线选择联合接收天线切换检测,推导系统保密中断概率及其渐近解,获得分集阶数为NA(发送天线数)；基于保密中断概率闭式设定切换检测的阈值,推导新的渐近中断概率,即使窃听者使用效果更好的接收合并策略,仍可达到NANB(收发天线数乘积)的满分集阶数。3.基于安全考量的天线选择机制针对窃听信道对天线选择的影响,利用窃听者的部分信道特征,推导分布式天线系统中联合主信道与窃听信道反馈信息的天线选择保密中断概率；研究基于发送信息比特的天线选择机制,通过对空间比特和调制比特的映射调整,推导以主信道和窃听信道质量为门限的中断概率闭式解及渐近解。4.多用户与窃听者共存下联合天线和用户的选择机制针对窃听者为内部用户的虚拟天线选择系统,推导若干窃听用户数下的信噪比联合概率密度函数,获得相应的保密中断概率闭式；针对窃听者为外部用户的虚拟天线选择系统,计算各用户信道条件不等下的保密中断概率及其渐近解；利用高斯逼近进行推导,相比传统的数值求根法,实现了对系统ε-中断概率保密容量的理论逼近,误差程度小于5%。本文从上述四个方面,以保密中断概率及相关特性为指标,对多天线选择系统的物理层安全性能进行研究分析,并对特定场景下新的天线选择方案进行探索研究。目前,天线选择作为未来无线协作物理层安全技术之一,已被纳入5G“863”相关项目的研究之中。