在无线通信技术的发展过程中,通信安全一直以来都是其中非常重要的组成部分。基于物理层的安全编码技术来保障通信安全是目前科研工作者们的研究热点。在物理层安全中,Wyner建立的退化窃听信道模型是最为重要的安全模型之一。而Polar码作为最早且至今唯一可从理论上严格证明能够达到香农极限的确定性编码方案,具有编码结构简单、编译码复杂度低等特点,将其作为安全编码的码字极具优势。因此将Polar码应用于退化窃听信道的安全编码成为了近年来的重要研究方向。论文主要研究了退化窃听信道中利用Polar码进行安全编码的问题。一方面,在窃听信道退化程度有限的情况下,仅仅通过信道自身条件所创造的安全比特信道数量很有限,导致信息传输速率较低。针对这个问题,本文在原始退化窃听信道Polar安全编码算法的基础上,提出了一种利用人工噪声干扰比特信道的安全编码方案,通过原始极化安全编码与人工噪声的结合提升了信息传输速率,同时也提升了信道利用率。仿真结果表明该方案可以在保证信息传输安全性的同时提升信息传输速率。另一方面,本文还对窃听信道中结合密钥的Polar安全编码算法进行了研究。首先,针对结合密钥的原编码方案中密钥固定可能导致的风险,提出了一种结合更新密钥的安全编码算法。数值仿真结果表明,该方案比原方案的可靠性更高。然后对原始结合密钥的极化安全编码算法的密钥扩展算法进行改进,提出了一种结合遗传算法的改进密钥扩展算法的Polar安全编码方案。数值仿真结果表明改进后的方案可提升信息传输速率,同时在信息传输可靠性上也有提升。