多用户多输入多输出电力线载波通信（Multiple-Input Multiple-Output Power Line Communication,MIMO-PLC）网络中,各用户的通信链路互联,构成小型局域网。由于该网络具有广播特性,其信号容易遭到窃听者拦截。随着用户数量的增加和计算机运算能力的增强,传统保密手段面临着密钥管理和暴力破解的双重挑战。近年来,物理层安全逐渐成为解决通信安全的新思路,用以弥补传统保密手段的不足。然而,由于电力线在信道特性、MIMO配置等方面与无线通信有着诸多不同,目前PLC网络中的物理层安全编码的相关研究仍然较少。针对这一现状,本文围绕多用户MIMOPLC网络中的物理层安全编码问题,考虑了三种不同的通信场景,展开了以下研究:（1）构建了多用户MIMO-PLC网络的窃听信道模型。首先通过分析PLC信道的时变、频率选择性衰落和多径特性,构建了以MK（Zimmermann M and Dostert K）模型为基础的单输入单输出电力线载波通信（Single-Input Single-Output Power Line Communication,SISO-PLC）信道模型。其次,在SISO-PLC信道模型的基础上利用统计学手段生成了MIMO-PLC信道模型。然后,又在MIMO-PLC信道模型的基础上增加收发对的数量,构建了多用户MIMO-PLC信道模型。最后,在多用户MIMO-PLC信道模型的基础上加入一个主动窃听者,构成窃听信道模型,并推导了各通信链路的的通信速率和均方误差（Mean Square Error,MSE）表达式。（2）针对多用户MIMO-PLC网络,提出了一种各收发对联合收发机的波束赋形方案,最大化窃听链路与合法链路的MSE之差。采用非合作博弈理论对目标问题进行描述,减少了变量数量,降低了问题复杂度。将非凸的目标函数化为凸型,并推导了最优联合收发机的编码和译码矩阵的闭式解。其后,利用异步迭代算法求解博弈问题的纳什均衡解,并给出了其存在性和唯一性证明。（3）针对含有协同干扰节点的多用户MIMO-PLC网络,提出了一种波束赋形和人工噪声相结合的编码方案,最大化窃听链路与合法链路的MSE之差。利用空闲发射机广播人工噪声以协同干扰窃听者,避免了网络资源的浪费。首先,忽略人工噪声对工作中收发对的影响,以最小化所有工作中收发对MSE之和为目的,求解了工作中收发对的最优波束赋形方案。其后,利用线性规划求解了空闲发射机人工噪声的最优功率分配。（4）针对多中继辅助的的多用户MIMO-PLC网络,提出了一种发射机、中继节点、接收机的联合编码方案,最大化窃听链路与合法链路的MSE之差。采用多个中继对发射机的信号进行放大和转发,并将物理层安全编码策略用优化问题描述。将非凸的优化问题转化为三个标准凸二次型的子优化问题,使其可以利用梯度下降法求解。最后,利用迭代算法联合求解发射机、中继节点、接收机的最优编码矩阵。将所提出的各编码算法在不同的多用户MIMO-PLC网络中进行了仿真实验,结果表明网络的MSE表现和安全速率均有显著改善,算法的有效性得到了验证,保证了网络的安全性能。本文所提出的算法可以应用在在集中抄表、智能家居、家庭用户多媒体传输等通信场景,能保护私密信号不被窃听,具有一定的现实意义。