无线供能反向散射通信（Wirelessly Powered Backscatter Communication,WP-BackCom）是解决大规模物联网能量受限问题的有效技术方案之一,而大规模WP-B ackCom网络的传输性能与具有随机性和不确定性特点的网络空间位置密切相关。虽然已有研究基于随机几何理论刻画了大规模WP-BackCom网络的随机空间位置并分析了网络参数对传输性能的影响机理,但它们大都忽略了非线性能量收集模型和不完美串行干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）等贴合实际网络特性的假设,这会对传输性能表达式的精确性产生影响。因此,通过在大规模WP-B ackCom网络中考虑以上因素,本文旨在基于随机几何理论建立一个易于处理的传输性能研究框架,依次从成功传输概率和保密中断概率角度评估网络的可靠性和保密性,并探究反向散射系数等网络参数对成功传输概率和保密中断概率的影响。本文的主要研究内容如下:（1）针对一个大规模WP-BackCom网络,利用成功传输概率评价了信息传输的可靠性,并分析了成功传输概率随反向散射系数等网络参数的变化趋势。首先,在一般情况下推导了基于随机频谱分配（Random Spectrum Allocation,RSA）策略的成功传输概率表达式,并从中探究了不同网络参数与成功传输概率的关系。结果指出,在反向散射系数的取值区间内,存在最大化成功传输概率的最优反向散射系数。为了实现理论分析的易处理性,进而考虑了三种特殊情况并且相继获得了成功传输概率的闭合表达式。其次,以提高网络的传输可靠性为目标,通过优化反向散射系数进行了成功传输概率最大化研究,并采用一种低复杂度的优化方案设计了一个闭合形式的次优反向散射系数,其与不完美SIC系数成正比。相比于一维穷搜方案实现的最优成功传输概率,所提优化方案能够以较低的计算复杂度获得仅次于最优的次优成功传输概率。最后,蒙特卡罗模拟对理论结果的正确性进行了验证,并揭示了成功传输概率随不同参数的变化规律。特别地,最优和次优反向散射系数随不完美SIC系数的增加而增加。（2）面向物理层安全的保密性能研究在具有随机空间位置的大规模WP-BackCom网络中还不够明确。因此,针对存在非法窃听用户的大规模WP-BackCom网络,从保密中断概率角度评估了信息传输的保密性,并探究了反向散射系数等网络参数对保密中断概率的影响。首先,在RSA策略下推导了保密中断概率的积分表达式,其适用于一般的网络参数但在理论上失去了易处理性。其次,利用典型路径损耗指数且无噪声这一特殊情况获得了闭合形式的保密中断概率表达式。随着反向散射系数的增加,保密中断概率呈现出先减后增或递增的趋势,即保密中断概率是关于反向散射系数的凹函数或递增函数,并且最小化保密中断概率的最优反向散射系数在凹函数情况下唯一存在。最后,数值计算和蒙特卡罗模拟验证了理论结果的正确性,同时调查了保密中断概率随不同参数的变化趋势。特别地,最优反向散射系数与网关处的不完美SIC系数成正比。从成功传输概率（可靠性）和保密中断概率（保密性）角度开展的传输性能研究有助于为大规模WP-BackCom网络的性能分析、优化设计和参数配置提供理论参考。