近几年,随着现代无线通信技术的快速发展,信息传输的安全问题也变得越来越重要。基于传统的加密算法由于自身的局限无法有效解决当前的安全问题,而物理层安全技术从一个新的角度考虑无线通信的安全问题。由于无线信道的时变性、互易性以及随机性这三大特性,为信息在物理层上安全传输提供了必要的条件。论文研究了两个无线中继模型,采用不同传输策略,讨论了在不同衰落信道条件下的安全性能。论文的主要工作和贡献如下:(1)物理层安全技术研究:首先对物理层安全进行了概述;其次介绍了经典的窃听模型,对系统的安全性能指标做了进一步的说明;最后,对常见的物理层安全技术进行详细介绍。(2)机会式中继选择的系统模型设计与分析:利用人工噪声和最佳中继选择技术,研究了一种基于机会中继选择的通信系统模型。针对这个系统模型,研究了系统的安全容量、中断概率和窃听概率等安全性能指标,并讨论了中断概率与窃听概率二者之间的关系。通过与传统的中继选择方案对比,结果表明在瑞利衰落信道下安全容量与系统安全性能方面均有较大提升。(3)干扰与多用户选择的系统模型设计:在Nakagami-m衰落信道下,考虑到信道的反馈延迟对信道状态信息的影响,提出了利用一般阶次选择策略来选择目的用户,并结合协作干扰策略,实现信息的安全传输。(4)干扰与多用户选择的系统性能分析:针对窃听信道状态信息已知和未知两种不同条件,分别提出了相应传输策略,推导了系统的中断概率和窃听概率的准确表达式。理论分析与数值仿真表明,提高用户选择的阶参数能够有效地改善系统的安全性能。