作为5G关键技术之一的大规模多输入多输出（Massive Multiple-Input MultipleOutput,Massive MIMO）技术的提出,极大地提升了通信系统吞吐量,因此被国内外学者广泛的研究,其中大规模MIMO系统物理层安全问题便是研究热点之一。在大规模MIMO系统物理层安全问题的研究中,大量文献集中于如何保证下行链路的安全传输,虽然很少有文献关注上行链路传输的保密性,但是它也同样重要。在本文中证明了通过在训练阶段进行信道估计并在数据传输阶段进行相干检测,多天线窃听者有可能严重降低合法通信的保密速率。为了保证大规模MIMO系统上行链路合法通信的安全,本文从人工噪声对抗上行链路窃听的角度出发,主要进行了以下几项工作:（1）简要阐述了本文研究方向的背景及意义,介绍了大规模MIMO技术具有的优势和存在的物理层安全相关问题,分析了大规模MIMO系统下物理层安全问题国内外研究现状,并对物理层安全相关理论进行了介绍。（2）本文提出了一种在上行链路数据传输阶段加入人工噪声的方法来对抗上行链路多天线窃听。此外,基于提出的人工噪声方案对上行链路合法通信速率、窃听通信速率和保密通信速率界限进行了推导分析,然后在最大比合并（Maximum Ratio Combining,MRC）、迫零（Zero Forcing,ZF）两种不同检测策略下研究了人工噪声方案对系统保密性能的影响,最后对天线数量等参数结合不同检测策略对系统保密性能进行了分析。（3）基于本文提出的人工噪声辅助安全传输方案,从最大化保密速率的角度出发,进一步提出了关于人工噪声（Artificial Noise,AN）与数据符号之间功率分配的优化问题。首先对两种不同情况下的最佳功率分配策略进行了研究,即基站和窃听者知道到用户的信道状态信息,和另一种相反的情况。其次,在每种情况下都进一步考虑了用户是否知道窃听者的准确位置。然后讨论了非理想因素（包括信道估计误差和窃听者位置的不确定性）对功率分配策略的影响。最后进行了大量的仿真以验证本文提出的方案有效性。