即将来临的5G无线移动通信系统将面对海量终端接入,信息安全传输将是许多科研机构研究的热点。无线信道具有独特的空域、时域和频域多样性为建立更加安全的物理层通信提供了研究空间。时间反演是近年发展起来的电磁学科学,它能利用无线信道特性结合自身的电磁特性提升无线传输的安全性。时间反演技术引入到物理层以提高信息安全传输性能将是未来无线通信的研究热点。目前,部分研究者已经提出了在经典窃听模型下采用时间反演技术的保密方案,并进行了安全性能评估。时间反演技术在物理层全安中的优势还未充分挖掘,需要进一步开展研究。基于此,本文的主要工作为:第一,针对如何提升采用传统时间反演技术下合法信道容量问题,提出一种提升室内频率选择性衰落信道保密性能的均衡时间反演技术。首先,在信号发送端将均衡器与时间反演镜级联配置,所有发射天线共用该均衡器。其次,通过时间反演等效信道信息进行均衡器设计对室内无线信道进行信道均衡处理,降低合法接收端码间干扰成份以增加保密信干噪比。最后,通过数学分析推导系统的保密性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的时间反演技术相比,均衡时间反演的保密信干噪比、保密容量更高,合法接收用户的误码率更低。第二,针对窃听用户利用高信道相关性进行窃听问题,提出一种采用人工噪声辅助时间反演的保密传输方法。首先,将系统模型建模为MIMO窃听信道模型,通过采用时间反演技术,以确保提升信息传输过程中的安全性。其次,根据时间反演的MIMO等效信道对人工噪声进行设计,使该噪声对窃听者进行干扰,而对合法端不影响。最后,基于该方法进行数学推导,得出保密信干噪比、保密容量闭合表达式。实验仿真结果表明,采用时间反演技术的同时,分配一定功率的噪声能够提升系统的安全性能。