随着移动通信技术的发展,越来越多的信息通过无线的方式进行传输。由于无线空口开放的特点,信息安全面临着极大的挑战。低截获概率通信能够从物理层防止信号被截获,从而保障信息安全,是当下研究热点。低截获概率通信主要包括信息低截获和信号低检测两个方面。本文侧重于信号低检测,也称为隐蔽通信,它旨在确保以任意小的概率被监听方检测的基础上,实现通信方信息的可靠传输。与其他安全通信手段相比,隐蔽通信从根本上解决了信号的安全问题。现有的单天线隐蔽通信系统中由于存在监听方的非法检测,合法通信方的信息传输速率低下。因此,本文通过引入多天线系统,利用其带来的空间自由度（Degree of Freedom,Do F）增益,来提升隐蔽通信容量。论文首先针对多天线信道模型下监听方信道状态信息（Channel State Information,CSI）非完备场景进行了分析,并利用波束成形实现了隐蔽通信容量优化。其次,由于检测约束限制下隐蔽通信容量随着信道使用次数减小,本文引入了多天线辅助干扰机产生人工噪声,从而实现非完备信道下的常速率隐蔽通信。最后,本文利用随机几何方法对一定区域内随机分布监听方的检测性能进行了分析,并讨论了该场景下的检测性能约束以及系统容量。对应论文的第三、四、五章节,论文的具体贡献如下:（1）论文考虑到实际的隐蔽通信场景,合法通信方对非法监听方的CSI存在估计误差,该误差会对检测约束以及通信容量造成影响。本文给出了非完备信道下利用波束成形实现常速率隐蔽通信的充分条件,并基于有界估计误差约束,在满足检测性能约束前提下,对隐蔽通信系统容量进行了优化。（2）论文考虑到前一点仍只适用于有限信道使用次数的场景,其信道容量随信道使用次数增加而趋于零,因此引入了多天线干扰机,利用其产生的人工噪声（Artificial Noise,AN）实现常速率隐蔽通信。本文对干扰机在非完备信道条件下的波束成形方案进行了讨论,通过理论推导以及数值计算给出了不同估计误差下的容量差异,并与单天线未知干扰机的隐蔽通信容量增益进行了比较。数值结果表明引入多天线干扰机后,可实现常速率隐蔽通信且相比于单天线系统容量有显著提升。（3）论文对实际隐蔽通信场景有了更进一步的分析,由于非法监听方本身不希望自身暴露的缘由,因此监听方信息对于通信方而言是未知的,包括信道状态信息以及监听方个数等。本文采用随机几何的数学方法,对监听方不确定性进行了表征,同时引入多天线辅助干扰机提升系统容量,在该场景下对监听方的最优判决门限进行了理论推导,并对多个监听方的整体检测约束以及隐蔽通信容量进行了分析和数值计算。数值结果表明监听方的区域半径、个数以及发射方到监听方区域中心距离均会对系统容量造成影响,而干扰机功率变化越大,越能提高系统容量。