为了保证无线通信的安全,通信双方需要通过共享密钥的方式来加密待传输的数据。无线物理层信道具有互易性、时变性和空变性等特点,因而,利用物理层无线信道特性生成密钥成为近年来的一个研究热点。但是基于物理层信道特征在实际的应用中会存在一些问题。如密钥生成速率不高、比特不一致率较高等。利用物理层信道特征密钥生成的方案通常包括信道测量、信道量化、信息协商和保密增强等过程。本文在综合考虑前人所作研究的基础上,分析影响密钥生成不一致的原因,提出了在信道测量后通过滤波的方式进行信道补偿。在本文中使用维纳滤波器来抑制噪声等外界因素的影响,并就是否进行信道补偿进行了仿真分析。仿真结果表明,经过信道补偿后的密钥生成一致性以及密钥生成速率有所提升,并且滤波的阶数越高,性能更佳,在信噪比比较低的情况下,性能提升比较明显。为了验证信道补偿在实际环境中的有效性以及探讨不同环境对密钥生成性能的影响,本文基于ZigBee无线系统进行实际环境信道测量,并对测量后的数据进行了研究分析。通过对现有密钥生成方案添加信道补偿和未进行信道补偿进行对比分析,发现实际环境中进行信道补偿的密钥生成方案在生成密钥一致性以及密钥生成速率要优于未进行滤波处理的密钥生成方案。另外,通过对室内、室外、静止、运动、通信距离等环境的测量分析,发现在一定通信距离内,快速移动状态下有利于安全密钥生成。