由于无线媒介本身的开放性质和广播特性,无线通信一方面容易出现丢包等传输质量方面的问题,另一方面容易受到潜在的安全威胁。为了提升无线信道中的传输质量,可以采用信道编码,近年来信道编码方面新涌现出的一个研究热点是数字喷泉码。为了提升安全性,文献中也已经提出了很多物理层安全技术,例如借助人工噪声、借助波束成形等等。本论文将这两点结合在一起,研究基于喷泉码的物理层安全技术。本文的主要工作如下:1、研究了喷泉码的优化问题。针对点到点的传输,提出了一种带反馈的LT码设计,可以降低译码开销,提高译码性能;针对多点传输,提出了一种协作LT码设计,可以提高系统的平均译码性能。2、研究了基于喷泉码的安全存储问题。利用喷泉码的特点,提出了一种新的编码存储方法,将喷泉码编码后的信息分布储存在多个独立的存储器中,一方面可以因为多点存储而提高抗毁性,另一方面由于喷泉码的可解条件限制,能提高信息的抗窃听性能。3、研究了基于物理层编码的密钥协商技术。利用信道编码在无线信道中的差异性,提出了一种密钥协商协议。可以使正常通信的双方以高成功率建立双方共知的密钥,同时使其他窃听者截获密钥的概率充分低。4、研究了基于物理层编码的安全传输技术。利用喷泉码的随机线性特性和无线信道物理层丢包差异性,提出了一种物理层安全传输协议,能保证正常通信的双方实现可靠传输,同时使窃听者的破解率非常低。