本发明公开了一种基于指数平均数据增强的物理层认证方法，包括以下步骤：构建第k个已知节点的信道信息数据集；采用指数平均数据增强方法构造一个新的伪信道信息样本；重复上一步骤，得到多个新的伪信道信息样本；将得到的多个伪信道信息样本加入输入样本集中；对平均数据增强后的输入样本集构建标签矩阵作为输出样本集，然后构建新的信道信息数据集；重复上述所有步骤，得到Q个已知节点的训练数据集，加入一个总的训练数据集中；利用总的训练数据集训练分类器模型，完成未知节点的物理层认证。本发明利用指数加权平均的方法从直接提取的信道信息去构造新的信道信息样本，获得更多的训练数据，有利于得到足够的信道信息样本，提高认证的准确率。