在无线通信系统中,物理层密钥的安全性和密钥生成速率依赖于无线信道的时间变化度和空间变化度,因此物理层密钥生成技术在时域或空域准静态场景中面临着以下两方面问题:（1）在时域准静态场景中,物理层密钥随机性和更新频率较低,导致密钥安全性和密钥生成速率低;（2）在空域准静态场景中,合法信道信息容易泄露,导致密钥安全性和密钥生成速率低。因此,针对时域或空域准静态场景,提高物理层密钥的安全性和密钥生成速率是当今物理层密钥生成技术研究中亟待解决的问题。论文从信道时间变化度和空间变化度两个角度入手,针对上述问题展开了研究。一方面,针对典型时域准静态场景——物联网准静态场景,从可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface,RIS）和动态超表面天线（Dynamic Metasurface Antennas,DMA）两种超材料技术应用形态出发,提出了利用超材料的捷变特性和可重构特性提高密钥源随机性和时变性的方法。另一方面,针对典型空域准静态场景——低轨（Low Earth Orbit,LEO）卫星通信场景,提出了利用多星协作降低合法信道与窃听信道相关性的方法,并基于卫星摄动引起的相位偏移提出了一种新的密钥源生成机理。论文具体研究内容如下:1.针对物联网准静态场景,提出了一种基于RIS的密钥生成方法。首先通过随机捷变RIS的反射系数,在原有信道的基础上增加一组快速变化信道;然后,从多条信道之和中提取密钥。该方法旨在利用RIS的捷变性提高信道的随机性和时变性,从而提高密钥生成速率。仿真结果表明,该方法的密钥生成速率高于现有的中继辅助等方法,并且随着RIS反射单元个数和捷变频率的增加,密钥生成速率会有进一步的提高。2.针对物联网准静态场景,提出了一种基于DMA的密钥生成方案。首先,通过捷变系数的DMA发送随机信号,构造大量经由随机系数加权后的随机信号在接收端处的叠加;然后,通信双方从接收信号中提取密钥。该方法旨在将DMA的捷变特性与人工随机源的随机性结合,从而提高接收信号的信息熵。仿真结果表明,该方法可以有效提高密钥生成速率,并且所生成的物理层密钥通过了NIST随机性测试,具有较高的随机性。3.针对LEO星地通信场景,提出了一种基于多星协作随机摄动的物理层密钥生成方法。首先,利用多个卫星协作通信增加天线的等效孔径,提高了星地信道的空间变化度。然后,对卫星随机摄动引起的信道相位偏移进行建模,提出了一种新的基于卫星摄动的密钥源生成机理。该方法旨在通过多星协作降低合法信道与窃听信道的相关性,从而提高密钥生成速率并缩小合法用户安全距离。仿真结果表明,该方法可以有效提高卫星通信场景中的密钥生成速率,并且可以将合法用户的安全距离由上百千米降低到数十米。