随着科学技术的迅猛发展,运算速度的快速提高,基于密码系统的通信密钥体系受到了很大的威胁。虽然可以使用增添密钥长度来增加密钥的安全性,但是并不能保证完全的安全,并且能耗过大。与传统的通信加密技术不同的是,基于无线物理层特性的密钥生成方法从物理层特性出发,动态密钥,可以有效的保证通信的安全,近年来成为国内外学者研究的重点内容。本文对无线通信物理层安全密钥生成方面做了研究。本文主要工作如下:1.针对物理层量化密钥失配率较高的问题,提出了一种非均匀量化的方案。在无线物理层密钥提取过程中,由于加性噪声、无线信道的半双工性质、以及器件的差异性而导致实际信道非互易性,所以密钥生成过程中存在密钥失配率的问题。本文在指定的无线信号强度高斯分布模型下,通过数值计算分析了现有的均匀量化方法,推导出了理论上均匀量化的密钥失配率,得出均匀量化是一种密钥失配率最高的量化方法。本文提出了一种非均匀量化方法,将信道测量的强度量化为多个比特值,根据通信双方的联合概率密度,计算出相应的密钥失配率随相关系数的变化。实测以及仿真的实验结果都表明本文所提出的量化方案可以有效的降低无线通信过程中的密钥失配率,提高了共享密钥的可靠性。2.由于噪声,硬件等非互易性的因素导致量化门限周围的点会落入不同的量化区间,从而造成密钥序列不一致。针对该问题,本文提出一种增加保护带的非均匀量化方法,保留落在量化保护带之内的信道信息,剔除落在保护带之外的信道信息。合法通信双方通过交换位置校正子信息,得到需要进行量化的位置信息。由仿真的数据结果可以看到当相关系数较高时,增加保护带的量化方案在降低密钥失配率方面的性能较为良好。3.针对物理层密钥生成过程中信息协调步骤存在密钥过多泄露的潜在威胁,本文提出了一种基于加密算法的BCH编码密钥协商方案。合法通信双方在生成初始密钥序列后,进行密钥协商以纠正部分错码。但是在信息交互的过程中没有任何的保护措施,密钥就极有可能泄露。基于加密算法的过程,只要在相干时间内算法不被破解,可以保证密钥在信息交互过程中的安全性。这样在信息协调的过程中既纠正了错码,又保证了其安全性。