近年来,无线通信的迅速发展给人们带来便利的同时也存在着一些问题。由于无线信道的广播特性,用户隐私极易被恶意节点窃听。传统基于密码学的高层加密算法是建立在计算复杂度的基础上来实现安全的,随着加密算法破解技术以及量子计算机的发展,传统的加密算法可能很容易被破解,无线通信安全面临着很大的威胁。基于此,人们对物理层安全的研究越来越重视。本文提出了一个基于自中继的保密通信方案,所谓自中继,即发送者又担任中继的角色通过相位噪声去干扰窃听者窃听保密信息。本文主要研究内容与贡献如下:(1)本文在未知窃听者信道状态信息(Channel state information,CSI)的情况下提出了一个基于自中继的全双工正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统模型,该模型中包含一个合法发送者(节点A)、一个合法接收者(节点B)以及一个或多个窃听者。节点A在发送保密信息时,它又担任中继的角色对保密信息进行处理防止窃听者窃听。本文是通过在保密信息上添加来自节点B的随机相位噪声去干扰窃听者,使节点B能够正确译码保密信息,而窃听者却不能正确译码保密信息。(2)本文推导出了单入单出(Single Input Single Output,SISO)OFDM系统的安全容量及其中断概率,该方案的安全容量与窃听信道的CSI无关,这是相比其他方案的一大优点。由推导得到的安全容量的表达式可知该方案能够保证系统的安全容量为正,因此该方案能够实现完美保密通信。为了求解功率受限系统中安全容量的最大值,将此问题建模成数学优化问题,引入拉格朗日乘子通过求极值的方法得到最优解。(3)为了求解上述优化问题,本文提出使用二分-贪婪算法进行功率分配和比特加载。结果表明二分-贪婪算法相比等功率分配方案安全容量有一定的提升,并且算法的复杂度很低。此外还分析了实现保密通信相比非保密通信所付出的代价。将该方案扩展到多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)OFDM系统中,该功率分配算法在MIMO-OFDM系统中也同样适用。最后对SISO-OFDM系统的误码率进行了分析。