传统车联网大多使用加密技术保障信息在车辆节点间的安全传输,加密和解密算法既增加系统额外开销,又造成信息冗余。协作通信技术的物理层安全算法不需要增加额外的加密和解密算法,仅通过适当的物理层传输方式的优化就可以提升系统的安全性能。安全中断概率（SOP）是系统安全性能的重要指标之一,所以本文以车联网为应用背景,对普适性的协作中继通信系统的SOP性能进行研究,并有望将其应用到未来的车联网中。本文主要对协作中继系统的SOP性能展开了两个方面的研究:一是对仅考虑小尺度衰落窃听环境下的传统协作中继通信系统进行分析研究;二是根据车联网背景的特点,增加大尺度衰落窃听环境下的研究,重点突出考虑了节点（车辆）间距离因素。在小尺度衰落下的窃听环境中,本文研究了单源场景和多源场景系统安全中断性能,并推导了其SOP表达式,同时分析影响系统SOP的主要因素:输入信噪比、中继个数、窃听节点个数等。在多源场景下,本文提出了一种基于优化复杂度的中继选择方案,该方案在保证系统SOP的同时,当源节点和中继个数分别为3和4时,系统复杂度降低约21.3%,且源节点和中继节点个数越多,降低系统复杂度越高。最后,本文还研究分析了在两种场景下加入节点功率分配方案,结果表明单源场景与多源场景的系统输入信噪比为20dB时,本文设计的节点功率分配方案的系统SOP与传统设计方案相比能分别降低约为80%与32%。在大尺度衰落下的窃听环境中,本文重点将车辆间距离的实际因素考虑在内,分别研究了单源场景和多源场景的系统安全中断性能。在单源场景下,本文提出了一种适用于大尺度衰落下的最优中继选择（LFOR）方案,并推导了其系统SOP表达式,同时分析了节点间距离对系统SOP的影响。另外,本文还针对窃听节点具体位置已知和未知两种情况,分别提出了基于距离的最优中继选择方案,该方案相比LFOR方案,可在保持相近SOP的同时,减少备选中继数目,进而减少中继获取链路信道状态开销,达到降低复杂度和计算开销的目的。最后,本文还提出了一种基于距离的功率分配方案,该方案在SNR等于20dB时,相对于等功率分配方案能降低系统SOP约32%。在多源场景下,本文也分析了节点间距离对系统SOP的影响,同时提出了一种适用于多源场景的中继选择方案,如果在该方案基础上结合功率分配方案,可在系统SOP优于穷举LFOR方案的同时,降低备选中继个数。