随着用户数量急剧增加,服务类型和需求日趋多样,通信技术取得了长足进步,移动通信经历了 2G到5G技术的跨越式发展,为人们的生活工作带来了巨大的便利。但是在获得高效沟通服务的同时,由于无线通信信道所固有的开放特性、移动通信终端的移动性、用户分布的不确定性等原因,使得无线通信系统面临着许多安全隐患和威胁。为了保证信号能够安全可靠的从发送端发送至接收端,传统方法是以密码学为基础,借助上层网络中的安全传输协议来保证信息的安全传输。然而随着设备计算能力不断提高和网络中用户间信息交换更加频繁,这种基于密钥的计算复杂度的保密方式已经逐渐不能满足人们对于未来移动通信的保密需求,基于物理层特性的物理层安全研究应运而生。本文的研究目的在于将物理层安全技术中的预编码技术应用在大规模MIMO系统中,提供一种能够提高大规模MIMO网络中保密传输速率的方法以及对应的保密能量效率分析。论文的主要工作内容包括:1.在下行多小区多天线网络中,针对小区中存在充当窃听端的恶意用户及恶意用户间合作进行窃听的场景,使用正则信道反转预编码对基站发送信息进行预编码,来达到提高系统保密传输速率的目的;2.在下行单小区多输入多输出网络中,使用正则信道反转预编码和人工噪声来提高通信的保密性能,计算了保密传输速率及由能量效率引申出的保密能量效率,对通信系统中保密性能与能量消耗的关系进行了分析。本文旨在探究大规模MIMO下行网络中的物理层安全技术应用、比较及能量效率问题,从而提高系统保密传输速率。