认知无线电技术可有效地解决传统固定频谱分配策略中频谱利用率低下的问题。同时,协作中继技术与认知无线电相结合,可大大提升认知网络的整体性能,满足用户对于高速通信的需求,但是两种技术的结合会使网络结构更为复杂,引入了特有的安全威胁。对于协作认知无线电网络中的中继选择和功率分配问题,需要考虑各节点对主用户的干扰,给资源分配带来新的挑战。本文基于以上挑战,讨论协作认知无线电网络中的物理层安全问题。对于协作通信,如何选择合适的中继节点进行协作,将对系统的安全性能产生很大的影响。在保证主用户不受影响的前提下,需尽可能地提高认知用户的通信质量。本文在已有研究的基础上,对协作认知无线电网络中基于物理层安全的最优中继选择算法和针对系统总功率受限时最大化安全速率的节点间最优功率分配方案进行了创新性分析。文章首先设计了认知无线电系统下基于安全容量最大化的中继选择方案,联合考虑了认知节点对主用户的干扰,从安全中断概率的角度与传统中继选择方案进行性能对比分析。随后针对系统中存在窃听者和不存在窃听者两种场景,联合考虑认知用户对主用户干扰且总功率受限情况下,设计了节点间发射功率分配方案,设计出功率迭代调整算法减少计算复杂度,并通过仿真证明所提功率分配方案与等功率分配方案相比可获得明显性能提升,同时可以满足认知无线电系统中的干扰限制。