随着无线数据业务猛增,无线通信业务尤其是面向5G网络和传感器网络的业务面临能耗增高的瓶颈,基于能量采集的协作通信网络(为方便描述,简称为能量采集协作网络)成为新的研究热点。能量采集协作网络中,能量受限的无线设备从射频信号中采集能量用于信息处理和传输,同时通过用户间的协作改善盲点地区和小区边缘用户的通信质量,提高了信息传输速率和能量利用效率,增加了移动节点的续航能力,从而延长了网络的生存时间。由于能量传输的开放性,能量采集协作网络存在安全缺陷,而节点能耗的约束性又导致其不适用于复杂高层加密。鉴于上述背景,本文对基于能量采集的协作通信网络的物理层安全性能进行研究。在本文所研究的能量采集协作网络中,合法源节点通过中继节点与目的节点通信,中继节点采集源节点信号中的能量用于信息处理和转发,当存在非法窃听节点对保密信息进行窃听时,系统可能存在信息泄密的风险。为了提高系统的安全性能,本文采用协作干扰方案,选取中间节点或目的节点发送噪声信号干扰窃听节点弱化其窃听能力。首先针对存在窃听节点的能量采集协作网络,提出时隙分配方案和能量采集方案,对该网络模型下的系统安全中断概率进行理论推导和分析。之后改进现有网络模型,引入能量采集中间节点,通过发送噪声信号对窃听节点进行干扰,对此方案下系统的安全中断概率进行理论推导得到解析表达式。最后通过仿真软件对中间节点协作干扰方案和不采用协作干扰方案下能量采集协作网络的安全性能进行仿真对比,分析了不同因素对系统安全性能的影响。结果表明现有网络模型下系统的安全性能较差,而采用中间节点协作干扰方案有助于弱化窃听节点的窃听能力,改善系统的物理层安全性能。其次考虑到引入中间节点带来的对系统复杂度的影响,提出了目的节点协作干扰方案。以能量采集协作网络为研究场景,提出目的节点在保密信息传输的第一跳或第二跳发送噪声信号干扰窃听节点的方案,以改善系统的物理层安全性能。之后推导出两种方案下系统安全中断概率的解析表达式,对目的节点协作干扰方案和不采用协作干扰方案下系统的安全性能进行仿真对比,分析了不同因素对系统安全性能的影响。结果表明采用目的节点协作干扰方案有助于改善基于能量采集的协作通信网络的物理层安全性能。