传输业务量激增和电磁波频谱资源有限的矛盾日益突出,面向新一代的无线传输技术已经提上日程。在空中接口方面,同时同频全双工(CCFD:Co-time Co-frequency Full Duplexing)技术(后面简称“全双工”)能够在相同频率同时收发电磁波信号,相对于现在广泛应用的时分双工和频分双工,频谱效率有望提升一倍。全双工传输健康工作的核心问题是如何在本地接收机中抑制本地设备自己发射的信号(即自干扰)。目前广泛采用的是天线抵消、射频抵消和基带抵消三级联合的自干扰消除方式。其中射频和基带抵消的原理是:预先进行自干扰信道参数估计,再重建自干扰信号并与接收信号反相叠加,实现自干扰消除。而自干扰估计和重建过程中的误差、放大器非线性等因素制约了全双工自干扰消除能力。本文将针对全双工传输的自干扰抑制能力展开研究。本文首先研究了自干扰对全双工传输容量的影响,突出自干扰抑制的重要性;接着从误码率和干扰抑制比(ICR:Interference Cancellation Ratio)角度,分析了自干扰抑制时的幅度、相位、时延误差对自干扰抑制性能的影响;最后讨论了功率放大器的非线性对全双工传输的影响。具体包含以下四个创新点:第一,考虑收发独立天线的全双工,分析了高斯和衰落信道中全双工的加权速率和(WSR:Weighted Sum-rate),给出全双工优于半双工的判决准则及WSR上下界的闭合表达式。高斯信道中,同等发射功率、接收噪声和传播衰减条件下,当ICR高于某个门限时,全双工的WSR优于半双工。特别的,当节点发射功率均为30d Bm,接收机噪声功率均为-95d Bm,节点之间的功率传播衰减为-100d B时,全双工至少要消除112.5d B的自干扰,WSR才能超越传统的半双工。衰落信道中,同等发射功率、接收噪声和功率衰减条件下,相比固定收发天线的全双工,能根据信道信息动态选择收发天线的全双工(优选全双工)的性能更好。特别的,当节点发射功率均为30d Bm,接收机噪声功率均为-95d Bm,节点之间的功率传播衰减为-100d B,ICR大于140d B时,与固定收发天线的全双工相比,优选全双工的WSR要高2.4bps/Hz。第二,在加性白高斯噪声的无线传播信道和自干扰信道中,分析了自干扰抵消时的幅度、相位和时延误差对ICR的影响,并给出了误码率闭合表达式;最后讨论了不同脉冲成型对误码率的影响。当传输信号采用二进制相位调制(BPSK)、自干扰信号的幅度估计相对误差|h|<0.2%、总相位估计误差|Dy|<0.1o时,可以抑制55d B的自干扰;当传输信号采用BPSK调制信号、信干比SIR为-45d B、自干扰幅度估计相对误差h的标准差为0.001、相位估计误差Dy的标准差为0.1o、误码率为410-时,与理想BPSK误码率曲线相比,采用方波成型和采用b=0.22的根升余弦成型的全双工分别损失信噪比5d B和1.6d B。第三,在平坦衰落和频率选择性衰落自干扰信道中,分析了自干扰抵消时的幅度、相位和时延误差对全双工ICR的影响,并给出了误码率闭合表达式。在频率选择性衰落的自干扰信道中,当直射路径(LOS:Line of Sight)的自干扰被抵消后,众多的自干扰散射分量成为进一步提高自干扰抑制能力的瓶颈。特别的,当自干扰信道为K=30d B的莱斯多径信道时,若要实现>30d B的自干扰抑制,必须考虑散射路径的干扰;当SIR为-30dB,各条径有相同的自干扰估计误差(幅度估计相对误差h的标准差为0.001,相位估计误差Dy的标准差为0.1o),与理想BPSK误码率曲线相比损失信噪比4.3d B(误码率210-)。最后,研究了典型功率放大器的非线性及参考信号的来源对干扰抑制比和误码率的影响。在自干扰抑制过程中考虑了两种参考信号的来源:方案A,非线性功放的输出端;方案B,非线性功放的输入端。研究结果表明,在相同的自干扰估计误差条件下,方案A自干扰抑制效果更好;在给定的误码率工作点,非线性功放存在最佳的功率回退点,使得总体性能损失最小。特别的,采用行波管功放的64QAM全双工传输,信干比为-33d B时,要达到410-误码率,功放的最佳输出功率回退分别为8d B(方案A)和24.5d B(方案B)。论文在全双工自干扰抑制能力方面的研究成果,可以作为全双工通信链路预算、硬件设计、自干扰抑制算法设计等方面的重要参考。