由于无线通信信道的广播特性，其信息传输的安全性问题一直备受关注。作为传统加密手段的补充，从信息论角度研究的物理层安全通信将着重点放在泄露的根源上，并且依靠物理层的固有属性来确保信息的安全传输。此方法不依赖于未来计算机能力的发展，具有更高的可靠性。　　实时多媒体业务将是下一代无线通信网络的应用重点，这类业务对时延等服务质量（Quality-of-Service，QoS）方面有较高的要求。不仅如此，安全性也是其应该重点考虑的方面。但是，从信息论角度研究的物理层安全模型并不适用于分析此类对时延敏感的多媒体业务。因此，探讨适合于分析无线保密系统满足时延QoS要求的跨层模型是本文的首要目标。除此之外，为解决有限的无线资源与当前日益增长的网络业务需求之间的矛盾，论文研究实现业务高质量服务的同时又能高效利用无线资源的资源分配策略。　　论文的主要工作和创新点如下:　　(1)根据有效容量理论，创新性地提出适用于无线保密系统的安全有效容量概念，并根据安全有效容量理论构建了跨层模型。利用此跨层模型，以凸优化理论为数学工具，可以有效解决无线保密系统中基于统计时延QoS保证的资源分配问题。　　(2)对由一个发射端、一个合法接收端和一个窃听端组成的三终端无线窃听系统，论文以安全有效容量跨层模型为依据，提出满足系统安全性及统计时延要求的资源分配方案，研究最大化安全有效容量和最小化平均发射功率两种不同的优化问题。求解时，利用拉格朗日对偶方法，通过对偶问题来得到原优化问题的最优解。除此之外，论文还提出一种适用于不知晓信道CDF情况下的随机优化功率分配方案。　　(3)作为安全有效容量的进一步应用，考虑实际系统中应用更为广泛的多用户保密系统，提出一种兼顾系统安全性、统计时延QoS保证、用户公平性及能源高效利用的资源分配策略。首先，构建以各用户平均发射功率的效用函数为目标函数，安全有效容量为限制条件的优化问题。求解过程中，以拉格朗日对偶及对偶分解理论为依据，通过KKT条件推导出最优的时隙及功率联合分配策略，并利用子梯度迭代算法进行了有效求解，仿真结果显示所提出的资源分配方案的优越性。