随着物联网的发展,移动终端接入数量呈现爆炸式增长,导致数据流量千倍增长,使得无线通信的安全性问题日益严重。随着计算能力的提高,传统的基于算法复杂度的信息加密方式不再适用于现有的网络。物理层安全以信息论为基础,利用主信道和窃听信道的随机特性,使得合法节点和窃听者之间的互信息为零,实现通信安全。物理层安全已成为传统安全体制的重要补充。本文研究了存在窃听者情况下的无线通信网络的物理层安全技术的应用,结合协作干扰技术、全双工技术等来提高通信系统的安全性能。具体的研究内容及创新成果包括:1)提出了一种基于马尔科夫链的无线体域网低时延传输调度方法。本文将选择路由的过程建模为马尔科夫决策过程,将以安全中断概率为约束的无线体域网时延最小的路由选择问题建模为寻找动态系统最小时延成本的控制策略问题。随后本文采用了拉格朗日乘子法,以及实时动态规划算法解决该问题。仿真结果表明,该方法能够根据状态的变化实时地选择最优的中继节点,在满足安全约束下,使得消息传输具有最小的平均时延。2)提出了一种无线传感器网络用于关键事件报告的联合节能调度和安全路由算法。在上行链路中,以端到端误码率（BER）和最大化路由安全连接概率（RSCP）的路由策略为约束,对功率最小化问题进行了建模,并且将问题转换为可以使用经典的Dijkstra算法计算安全路由,并根据功率分配策略来分配安全路由上各节点的传输功率。在下行链路中,设计了能量优先的多点中继集选择算法（EFMSS）。在上下行链路中结合逐级睡眠调度的唤醒算法,进一步节省开销。仿真结果表明,该方法能够有效的降低能耗,提高系统的安全性。3)提出了基于信任度的无线中继网络功率最小化算法。考虑存在一个源节点、一个目的节点、一个窃听者以及已知信任度的多个中继节点的无线通信网络。考虑无协作干扰、协作干扰以及携能通信情况下,以平均保密速率为约束,最小化中继功率为优化目标建模,推导出信任度与中继功率的精确关系表达式,以及在携能情况下信任度与时隙分割系数关系的精确表达式。通过仿真分析,验证了这些精确关系表达式的正确性。