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第五代移动通信(5G)时代的全面到来,使人们对于高速移动无线网络的需求与日俱增。与此同时,随着物联网的蓬勃发展和智能终端普及应用,信息的多跳中继传输十分普遍,信息存在被窃听的风险,这使得新型业务信息在海量通信设备之间安全传输的问题得到了广泛关注。密钥加密技术的引入,能够在一定程度上提升通信系统的安全性,但计算机运算能力的不断增强以及量子计算的出现,使无线移动通信的安全性问题面临更加严峻挑战。在这一背景下,物理层安全技术能够利用自身所特有的无线信道特性实现信息安全可靠传输,有效克服传统安全技术依赖于窃听者有限计算能力的缺陷,同时符合无线通信的可靠性和安全性的要求,因而得到广泛深入的研究。本文从物理层安全传输角度出发,研究了正交多址接入(OMA)与非正交多址接入(NOMA)在双跳中继系统的安全传输问题,以实现保密速率最大化,主要内容如下:1、选用OMA技术内具有代表性的时分多址(TDMA)协议,提出了 TDMA协议下中继系统安全传输问题。在传输时隙均匀分配和优化分配这两种情况下对系统的优化问题进行建模,由于优化问题非凸,本文通过(Minorization-Maximization,MM)方法求解优化问题,并分别给出功率优化方案和联合时隙与功率优化方案的近似最优解,仿真部分分析并比较了两种优化方案的安全性能。2、考虑了基于NOMA协议的双跳中继系统,源端节点通过广播将信息传输至中继节点,中继节点通过多接入链路转发信息至目的节点。为了最大化系统的安全传输速率,本文对源端节点及中继节点的信息传输功率分配系数优化问题进行了建模。由于优化问题为非凸优化问题,难以使用传统方法直接求解,本文提出了基于MM方法的迭代优化算法,将非凸问题近似为凸问题求解,在每次迭代中,基于拉格朗日对偶算法给出闭式解,并利用凸优化工具箱获得优化功率分配系数,使NOMA双跳中继系统的保密速率最大化。为了验证NOMA协议的性能优势,仿真部分将NOMA协议下的优化方案与传统TDMA协议下中继系统的安全速率进行对比,证明了相对于传统TDMA协议,本文所提的NOMA优化功率分配方案能够显著提高双跳中继系统信息的安全传输性能。