随着无线通信的不断发展,人们对于无线通信质量的要求越来越高。无线通信在带给人们便利的同时,其自身发展的问题也逐渐凸显出来。一方面传统静态、固定的频谱资源分配策略,导致频谱资源利用率较低。通过结合认知无线电和协作通信技术优势提高频谱资源利用率的方向受到了国内外众多学者的关注。现有共存式频谱接入方法中存在授权用户和认知用户同频传输互相干扰的问题。另一方面由于无线通信的广播性和开放性,无线通信安全承受巨大的考验,物理层安全由于其提高无线通信安全的潜力受到大量关注。因此,本文从物理层安全层面出发,研究基于物理层安全的抗干扰动态频谱接入方法。总的来说,本文研究在保证授权系统达到目标安全速率条件下,通过优化资源分配,最大化认知用户传输速率。主要工作和研究成果如下:1.针对窃听者单时隙窃听情况,首先提出一种基于功率、带宽联合优化的物理层抗干扰频谱接入方法。当窃听者只在第一时隙窃听时,通过在授权用户发射端和接收端引入人工噪声,结合信道特性,避免干扰认知用户的同时对窃听者进行干扰,提高系统安全性。所提方法中,在第一时隙,授权用户发送端进行功率分配,利用部分功率发送安全信息,利用剩余功率发送人工噪声,授权用户接收端同时发送人工噪声;在第二时隙,认知用户进行带宽分配,利用不同带宽分别发送授权用户和自己的信息,防止授权用户和认知用户之间互相干扰。在保证授权系统达到目标安全速率条件下,对功率和带宽分配进行联合优化,最大化认知用户传输速率。为了进一步提高系统性能,在上述方法基础上引入对传输时隙所占时间的优化,提出一种基于功率、时间和带宽联合优化的物理层抗干扰频谱接入方法。仿真结果表明,提出的两种基于物理层安全的抗干扰频谱接入方法,都能在保证授权系统安全通信的同时,通过优化资源分配,最大化认知用户的速率。2.针对窃听者双时隙窃听情况,提出一种基于双时隙窃听的物理层安全抗干扰频谱接入方法。当窃听者比较智能,知道第二时隙认知用户帮助转发授权用户信息时,也会对第二时隙进行窃听。在第二时隙,为了保证通信安全,认知用户分配部分功率转发安全信息,同时授权用户利用同一频段发送安全信息,结合信道特性,让安全信息在窃听者处抵消,提高系统安全性。同样,认知用户在第二时隙进行带宽分配,利用不同带宽分别发送授权用户和自己的信息,实现抗干扰目的。在保证授权系统达到目标安全速率条件下,联合优化功率和带宽分配,最大化认知用户传输速率。仿真结果表明,文中提出的基于物理层安全的抗干扰频谱接入方法,都能在保证授权系统安全通信的同时,通过优化资源分配,最大化认知用户的速率。