随着量子计算机的出现,基于计算复杂度的公钥密码体制下的保密通信,其安全性受到挑战。基于传统对称密钥加密的保密通信,又存在预共享密钥的存储、分发问题。而无线信道由于具有互易性,因此可将无线信道特征作为对称密钥生成的随机源,在避免密钥分发问题的同时,提供“一次一密”的安全通信,因而成为了研究热点。基于无线信道特征的的保密通信方案主要由物理层密钥生成（PKG）与保密通信两部分构成,本文主要研究PKG中的信息调和阶段。此外,为了简化PKG保密通信,提出了一种基于不完全一致密钥的物理层保密通信方案。本文的主要工作与创新点如下:1)提出信息调和综合评价指标,对调和性能进行更全面的分析。在对现有的调和方案进行分类总结后,发现基于交互协议（EDPA）与基于纠错编码的调和方案（ECCA）在信息泄漏率（LBR）、交互时延和计算开销上各有优劣。为弥补现有的调和方案评价指标——调和效率仅考虑LBR的缺陷,将LBR、交互时延和计算开销这三个调和性能的影响因素纳入统一的表达式,建立信息调和综合评价指标,其物理意义是调和方案在单位时间内有效调和的比特数,从而更全面的比较各个调和方案。2)提出联合信息调和协议（HIRP）,进一步提高综合调和性能。在EDPA与ECCA中分别以BBBSS协议和BCH码为例,结合两者的优点,提出了HIRP算法,主要包括训练,查表和测试三个步骤。在信息调和综合评价指标下,Monte-Carlo仿真证明HIRP协议的调和性能在初始密钥不一致率ε∈[0.5%,11.5%]的区间内均优于BBBSS协议和BCH码。当ε=2.5%时,HIRP的信息调和综合评价指标分别是BBBSS的3.7倍,BCH码的2.6倍。3)提出了基于不完全一致密钥的保密通信方案（UK-PST）,简化了保密通信流程。为避免基于对称密钥的保密通信方案（IK-PST）中专门的PKG过程,提出了UK-PST,将初始密钥间的差异与公开信道传输差错视作一个整体进行调和纠错。通过理论与仿真证明,UK-PST在通信开销、计算复杂度以及安全传输速率方面均优于IK-PST。且随着ε的增加,UK-PST的安全传输速率(RU K)与IK-PST的安全传输速率(RU K)间的差距也随之扩大。同时,在Zigbee无线平台上实现了6种通信环境下的保密通信,RU K均高于RIK。当室内无行人,双方相距非视距1.5m的情况下,ε=0.74%,RU K为RIK的1.5倍。而走廊有行人,视距3.5m的环境中,ε=3.77%,RU K为RIK的1.08倍。4)将点对点的UK-PST扩展为多用户间的物理层保密通信,提高了组内保密通信的安全传输速率。将UK-PST方案分别扩展到具有星型网络拓扑与链状网络拓扑的N个用户的组内通信中,通过理论证明了以上两种网络拓扑中,UK-PST在传输次数、安全传输速率以及调和次数上均优于于IK-PST。仿真结果表明,在用户数量相同的情况下,组内初始密钥不一致率εq=5%时,RU K是RIK的1.15倍。实验数据表明,在6个用户的星型网络中,RU K约为RIK的1.5倍。而链状网络中,RU K约为RIK的1.15倍。