信息技术革命与产业变革浪潮奔涌向前，正以不可逆转之势加速重塑全球科技竞争格局与经济发展版图。无线通信网络作为支撑数字经济蓬勃发展的“数字底座”，其安全保障能力已超越技术层面，成为衡量一个国家的综合实力、战略韧性与网络空间主权的核心要素，直接关系到数字经济行稳致远与国家安全屏障稳固。习近平总书记强调：“没有网络安全就没有国家安全，就没有经济社会稳定运行，广大人民群众利益也难以得到保障。”这一重要论述深刻阐明了网络安全在总体国家安全观中的战略地位。因此，突破关键技术瓶颈，发展自主可控、本质安全的新型无线通信安全增强技术既是国际学术前沿的战略必争之地，更是我国科研工作者立足新发展阶段、贯彻新发展理念，必须肩负起的时代使命与历史责任。
纵观无线通信技术的演进历程，系统安全设计正经历一场从“外挂式防护”到“内生性安全”的深刻变革，这是应对复杂对抗环境的必然选择。传统基于密码学的安全机制本质上是在通信协议栈高层进行“加法式”设计：在明文通信流程之上，额外叠加一层加密/解密运算过程。这种技术路径虽在特定场景下成效显著，但其安全性始终建立在计算复杂度假设之上，且与无线信道固有的物理属性相割裂。
本书所研究的无线通信隐蔽传输与安全增强技术代表了“乘法式”的通信安全新范式，其核心思想在于，对通信安全与无线信道固有的物理属性，如噪声随机性、信号衰落性、信道互易性、时空唯一性等进行深度耦合与协同设计。安全不再是系统事后附加的功能模块，而是从技术设计之初便融入其中、贯穿通信全过程、与生俱来的内在属性，真正实现了“安全即通信、通信即安全”的本质安全目标。
这一通信安全新范式催生了两个既相互独立又紧密关联的研究主线：其一为隐蔽传输，旨在实现不可侦测通信，其科学内涵在于，精准把握并利用信道噪声与随机性的统计规律，将通信信号隐匿于自然噪声背景之中，使通信行为“大隐于市”，敌方监测系统即便具备高性能感知能力，也难以察觉通信活动的存在，获得“视而不见”的隐蔽效果；其二为安全增强，旨在构建不可破解的防护屏障，其技术精髓在于，通过精巧的信号处理设计，将无线信道独有的“时-频-空”捷变特性转化为动态变化的空口安全密钥，形成敌方无法逾越的天然技术壁垒。两大研究主线相辅相成、协同发力，共同构建起通信系统的双保险技术体系，为无线通信安全提供全方位、深层次的保障。
通览全书，著者以严谨务实的治学态度与深厚扎实的学术功底，系统构建了从基础理论突破、信号处理方法创新到系统设计优化的完整知识体系，展现出鲜明的“理论—技术—应用”一体化特色。内容上，既包含对隐蔽通信速率、保密中断概率等理论极限的深刻剖析，又涵盖通信感知一体化、智能超表面等前沿技术在通信安全领域的创新应用，彰显了技术落地的实践价值。对于从事通信安全、网络空间安全，甚至人工智能安全研究的科研工作者，本书不仅提供了跨学科融合的学术洞察，更能启发全新的研究思路与技术方向，是一部兼具理论深度、技术创新性与应用前瞻性的高水平学术著作。

中国工程院院士  于全
2026年1月

当今世界正加速迈入万物互联的智能时代。无线通信作为构筑数字基石的核心支柱技术，其触角已深度延伸至社会生产与生活的每个角落。然而，在享受泛在连接带来的空前便利的同时，人们不得不直面一个日益严峻的挑战——无线通信的安全与隐私问题。无线信道固有的开放、广播特性，使其极易遭受侦听、干扰与数据篡改等攻击；而传统依赖计算复杂度构建的密码学方法在面对量子计算等新型技术威胁及信号层面的物理攻击时，已逐渐显露出难以突破的固有局限性。在此背景下，探索一种从无线信号本质出发，基于信息论层面构建的安全传输机制不仅具有深远的理论研究意义，更对保障关键领域信息安全、军事通信保密性及公民个人隐私权益具备不可替代的重要应用潜力。
本书所聚焦的无线通信隐蔽传输与安全增强技术正是应对上述挑战的前沿研究方向，它标志着通信安全研究领域的一次关键范式变革：实现了从“确保敌方无法解密通信内容”向“确保敌方无法察觉通信行为”的跨越式突破。这一转变将通信安全的防护目标从单纯的内容保护，升级为更具主动性的行为隐藏，为在极端电磁对抗环境下实现“无形化”通信提供了坚实的理论基础与可落地的技术路径。
全书将带领读者系统、深入地探索无线通信隐蔽传输与安全增强技术的核心领域，包括如何利用无线信道的独特性与随机性构造天然的安全防护屏障；探讨多用户机会式传输与协同干扰技术的融合应用，赋予通信系统主动防御的“自免疫”能力；研究非置信中继协同通信系统的安全管理机制，解决协同传输场景下的通信隐私泄露难题；分析在通信感知一体化技术背景下，如何借助感知信息强化通信的保密性与隐蔽性；探索智能超表面使能的内生安全机制，创新构建“信道可编程、环境可重构”的安全隐蔽通信新模式。这些技术相互交织、协同作用，共同构筑起无线通信系统内生、主动、智能、弹性的立体化安全防护体系。
本书不仅是对该领域国际前沿研究进展和著者多年研究成果的系统性总结与理论升华，更是对我国无线通信安全技术发展路线图的一次重要探索与积极贡献。相信本书的出版，必将为我国在无线通信安全领域的科研攻关、高层次人才培养及产业实践应用提供坚实的理论支撑与丰富的智力源泉；同时激励更多青年科研工作者投身于这一充满挑战与机遇的研究领域，为筑牢我国网络空间安全防线，实现高水平科技自立自强贡献关键力量。
中国工程院院士  张宏科
2026年1月

人类正处在一个由无线通信技术编织的泛在连接时代。从移动互联网到物联网，从工业自动化到智慧城市，无线信号如同现代社会的“数字空气”，无处不在，不可或缺。伴随着物联网、智慧城市等应用场景的爆发式增长，无线通信也从传统的人与人连接，全面转向了以海量异构设备同时接入为特征的多址连接。然而，网络密度的急剧增加与连接规模的无限扩展在带来巨大便利的同时，极大地扩张了攻击面，使得无线通信安全面临前所未有的严峻挑战。
在传统的点对点通信基础上，多址环境下的通信安全问题变得尤为复杂与棘手。广播信道固有的开放性、用户间不可避免的干扰及资源分配的动态性在创造复用增益的同时，为敌方的侦听与干扰提供了更多维度的线索和更丰富的攻击向量。如何在海量用户并发通信环境中确保特定通信链路信号不但内容安全，而且其行为本身也难以被察觉？如何将有限的无线资源（如功率、时隙、子载波、波束等）在服务质量和隐蔽性、保密性之间实现最优权衡与协同分配？这些已成为当前无线通信安全领域必须攻克的核心难题。
在此背景下，无线通信安全的内涵正在发生深刻的演进，研究的焦点已不再局限于“信息不被破译”（保密性），更延伸至“通信行为不被察觉”（隐蔽性）。这正是本书所要深入探讨的核心——无线通信隐蔽传输与安全增强技术。前者旨在将通信信号隐藏于环境噪声或背景电磁信号之中，实现“隐匿无形”的传输，让潜在敌方“听不见、察不到”；后者致力于构建物理层全链条的通信安全防御体系，为无线通信打造坚不可摧的“内生安全”铠甲。
本书旨在系统、深入地探讨在多用户、多网络竞争共存的复杂场景下，实现无线通信隐蔽传输与安全增强的前沿理论和关键技术，努力为读者描绘一幅从基础到前沿、从理论到实践的技术蓝图。
本书共7章，逐步深入多层次、多途径的无线通信隐蔽传输与安全增强体系的构建。第1章通过介绍多址通信的起源与发展，说明无线通信隐蔽与安全增强的必要性，阐述非正交多址安全通信的研究现状及发展趋势，并指出其面临的挑战和机遇。第2章介绍多用户机会式安全通信技术，通过机会式调度及用户间协同，从系统级角度构建机会式非正交多址安全通信新体制，可在无辅助设施部署、低系统开销的前提下，实现高可靠性、高安全性的无线通信。第3章立足于信号干扰非正交协同安全通信技术，通过主动、智能化地生成干扰信号或巧妙地利用固有的非正交多址干扰产生侦听方的定向干扰，将干扰信号从“被动抵制”的对象转变为“主动利用”的资源，形成“功率域叠加+空域聚焦”非正交多址通信的双重安全屏障，实现频谱互惠共生。第4章探讨感知干扰融合隐蔽与安全通信技术，通过巧妙地利用人工噪声充当感知波束，在保障系统感知需求的同时进一步考虑通信安全，为系统安全设计增加新自由度，最终实现通信、感知及安全的多功能共生增益。第5章首先介绍智能超表面（RIS）使能安全通信机理，包括通信信号的波束重构、干扰信号的空间偏置、多址信号的星座混叠和智能超表面相移随机扰动；然后面向分布式智能超表面使能非正交保密通信、智能超表面随机相移使能非正交隐蔽通信，以及超大规模智能超表面使能多播?单播非正交隐蔽通信展开研究，分析通过智能超表面对多用户链路的动态重构与定制，提升多用户无线通信的保密性与隐蔽性。第6章探讨智能超表面使能空时调制隐蔽与安全通信技术，分别针对智能超表面使能信扰同传非正交保密通信、智能超表面使能空时移位键控保密通信，以及智能超表面使能反向散射隐蔽通信3类场景，通过智能超表面的动态信号调制与灵活波束成形能力，有效提升无线通信的保密性与隐蔽性。第7章首先介绍非正交多域共生隐蔽通信相关基础理论及关键技术，包括扩展频谱通信技术、变换域通信技术和加权分数阶傅里叶变换理论；然后讨论非正交多域共生隐蔽通信原型系统设计，通过多域非平稳共生隐蔽通信设计，从时域、频域、调制域及能量域方面对隐蔽信号进行处理，实现在复杂电磁环境下的深度隐蔽传输。
本书获得了国家杰出青年科学基金延续项目（No. 62425103）、国家自然科学基金项目（No. 62271368、No. 61901313）、博士后创新人才支持计划项目（No. BX20190264）的资助。
在本书的编写过程中，部分研究内容、仿真图表参考了研究团队中博士生冯云鹏、王怡琳、赵丽，硕士生穆辉辉、梁啟辉、唐润喆、王嘉琦、张妍、张湘琳等的研究论文与毕业学位论文，在此一并表示感谢。
鉴于著者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，敬请读者批评指正。

著者
2026年1月于西安