利用无线信道的特性、采用物理层技术实现信息安全传输的物理层安全是保密通信的一种方式。时间反转传输特有的时空聚焦特性使其具有天然的抗干扰和抗窃听能力,即使在单发射天线条件下也能获得较好的保密传输性能。本文研究时间反转多用户下行传输系统中增强安全传输性能的方案设计和预处理滤波器的优化问题,论文的主要工作如下:1.研究两用户下行系统中,利用时间反转传输技术实现两用户信息相互保密的安全传输方案,并以最大化系统保密和速率为目标对发送预处理滤波器进行优化。根据互惠原则将两个发送滤波器的联合优化问题转换为两个滤波器的独立优化子问题,进一步将其转换为寻找最大特征值及其对应的特征向量的问题,并通过迭代算法进行求解。仿真结果表明,针对保密和速率优化预处理滤波器后,系统的可达保密速率明显优于采用常规时间反转预处理滤波器的系统和直接传输系统。2.研究存在窃听者时的多用户时间反转下行安全传输系统中,不同窃听信道状态信息条件下的人工噪声安全传输方案的设计和优化问题。在窃听信道状态信息未知时,将人工噪声置于合法信道的零空间,在每个用户信干噪比目标约束下最小化发送信号的功率,相应最大化人工噪声功率,使窃听者的拦截速率最小化。通过半定松弛将优化问题转换为半定规划问题并进行求解。在窃听信道状态信息已知时,以最大化系统的保密和速率为目标,联合优化发送预处理滤波器和人工噪声。通过半定松弛和一阶泰勒近似将优化问题转换为凸优化问题,并通过迭代算法进行求解。仿真结果表明,优化后的传输方案的保密和速率明显优于采用常规时间反转预处理滤波器及其辅助了人工噪声的方案。