随着第五代移动通信(5th Generation Mobile Networks,5G)商用的快速推进,高带宽、低延迟和超密集连接等无线特性也越来越受到人们的喜爱。与此同时,无线信息的广播特性使得信息高速率传输的安全性受到严重威胁,物理层安全日益成为研究的重点。本文主要研究了同时无线信息和能量传输(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)条件下大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统安全能效(Secure Energy Efficiency,SEE)算法优化问题,并得到如下结论。1、为了解决基于线性能量采集(Energy Harvesting,EH)模型的大规模MIMO系统SEE优化问题,本文联合基站(Base Station,BS)发射功率、BS功率分配因子和用户端功率分配因子来最大化最小用户SEE。首先,分析了窃听者存在时,大规模MIMO系统模型。其次,根据系统模型建立目标函数。然后,采用分式规划和两个凸函数相减(Difference of two Concave functions,DC)规划等优化算法对目标函数进行转换求解,并提出了最大化最小用户SEE算法。最后,将本文所提算法与最大化用户系统SEE算法和最大化安全速率算法进行对比分析,验证本文所提算法的有效性。仿真结果表明,本文所提算法具有较好的收敛性,且相比最大化用户系统SEE算法和最大化安全速率算法性能更优。2、基于非线性EH系统模型的分析,为了解决非线性EH模型下大规模MIMO系统SEE优化问题,本文考虑了非线性EH模型、线性EH模型和无人工噪声(Artificial Noise,AN)非线性EH模型下SEE优化问题。首先,分析了非线性EH模型工作机制。其次,在满足功率约束和能量约束的条件下,建立了基于非线性EH模型的目标函数。然后,采用DC规划和分式规划等优化算法对基于非线性EH模型的大规模MIMO系统SEE进行求解,并与线性EH模型和无AN非线性EH模型下设计的SEE优化算法进行对比分析。仿真结果表明,非线性EH模型下设计的SEE优化算法比线性EH模型和无AN非线性EH模型下设计的SEE优化算法性能更优。