近年来,无线通信技术的迅速发展加重了无线通信系统设计中三个棘手的问题:干扰、安全以及能源消耗。干扰对齐、物理层安全以及无线信号与能量同时传输技术(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)分别在干扰管理、保密通信以及绿色通信方面都已经有了许多优秀的研究成果。如何将干扰对齐技术、物理层安全技术以及SWIPT技术进行联合设计研究,来提升系统性能具有重要意义。本文针对干扰对齐网络中的安全问题和能源消耗问题,分别运用物理层安全技术中的人工噪声辅助技术以及SWIPT技术实现保密绿色通信。首先,详细地阐述了典型干扰对齐网络模型的实现原理。然后,介绍了物理层安全和SWIPT中的关键技术。在此基础上讨论了在干扰对齐网络中引入人工噪声辅助技术以及SWIPT技术的必要性,并分别分析了两者在干扰对齐网络中的应用。为了提升干扰对齐网络的保密性能和能量采集效率,提出了一种在干扰对齐网络中利用全双工接收端发送人工噪声实现绿色保密通信的方案,并建立了网络模型。在该干扰对齐网络模型中,利用全双工接收端发送的人工噪声实现保密通信,同时利用SWIPT采集干扰信号和人工噪声的能量实现绿色通信。在此基础上,给出了基于网络模型的分布式干扰对齐算法以及SWIPT优化算法,并对网络模型的保密性能和能量采集效率与传统方案进行了对比。仿真结果表明,本文提出的方案能够达到传统干扰对齐网络的用户传输速率,同时系统的防窃听性能优于利用发送端发送人工噪声的方案,并且人工噪声的加入提高了系统的能量采集效率。为了进一步提升干扰对齐网络的性能,分析了中继协作技术对干扰对齐网络及其性能的影响,研究了中继干扰对齐网络中利用全双工接收端发送人工噪声实现绿色保密通信的方案。所提方案以中继干扰对齐网络为研究对象,利用全双工接收端发送的人工噪声实现保密通信,同时利用SWIPT采集干扰信号和人工噪声实现绿色通信。相应地,推导了该网络模型的分布式干扰对齐算法,对比了网络模型加入中继节点前后的用户的传输速率、窃听用户的窃听速率以及用户的能量采集效率。仿真结果表明,系统加入了中继节点后,在保证了原有的保密性能的同时,用户传输速率和能量采集效率得到了明显的提升。