近些年来,通信技术正在以飞快的速度进行革新,无线通信摆脱了有线的束缚,但是其开放的通信媒介给无线通信的安全带来了巨大的隐患。因此,无线通信中的信息安全问题已日益成为人们关注的一个重要问题,也成为学术界和工业界的一个热点研究问题。信息安全的传统方法是各种基于密钥的加密及认证技术。对无线通信来说,由于合法接收者和窃听者之间的物理信道天然存在差异性,因此可以利用这种差异性来实现物理层的安全传输。近年来学术界也越来越关注基于物理层的特性来实现信息安全传输的问题。当前有关物理层安全的研究,主要集中在人工噪声、波束成形、多天线跳空等方法上,发送信号码本基于信道设计可以有效的防止窃听者破解信息,但是这些研究都是基于假设窃听者无法获知信道信息等理想假设,存在一定的安全隐患。因此如何利用好信道信息来设计更为安全的发送信号是本文的研究重点。本文工作围绕基于多天线系统的物理层安全传输展开,具体来说,本文主要研究基于空间调制的物理层安全传输问题,从不同的角度出发研究不同场景下适用的安全方案,以仿真和理论证明的方式来验证提出方案的安全性。论文主要工作与创新如下:1.提出了一种基于随机预编码的安全传输方案。该方案将信号码本拓展成无限集合,同时结合随机选择,从而显著增强了安全性。论文对所提方案的误码率性能进行了理论分析,给出了近似解。理论分析及仿真验证表明所提方案的全安性能显著优于现有技术。2.提出了一种基于功率自适应的安全方案。该方案能自适应调整发送功率,在高信噪比时下调功率,在低信噪比时调高功率,并能够针对不同的发射信号调整功率,使得该方案既能保证QoS指标,又能更好地保证安全性。论文通过仿真验证了该方案的性能。3.提出了一种基于反馈控制的安全方案。在时分双工系统下,该方案既能提高传输速率,同时能避免信道信息泄露。该方案通过收发双方的动态联合加密,大大增加了窃听方的破解难度,并且结合使用人工噪声技术增强安全。论文通过仿真验证了该方案的性能。