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随着人们对大容量、高兼容性通信的需求与日俱增,如何实现更高的频谱效率、如何更好地消除未来无线通信中的自/互干扰成为下一代无线通信迫切需要解决的问题。无线同时同频双源全双工作为一种可以被实用化,并且可有效提升通信频谱效率的技术。然而,无线同时同频双源全双工的本地功率泄露会产生严重的自干扰,因此有效地消除传输中的自干扰是全双工得以应用的前提。现有的自干扰消除技术大都需要多根天线完成干扰信号的抑制,并且不能保证收发数据在一根天线上完成,从而大大浪费了天线资源。为了解决该问题,本文主要研究了基于对偶阵元与分形几何学的全双工自/互干扰关键技术。具体工作如下:一、基于对偶阵元全双工通信,主要研究了基于对偶阵元的单天线全双工通信系统中自/互干扰消除的方法。该部分主要从两个方面展开:(1)针对于单阵元的情况,通过建立单天线单阵元辅助射频通道的数字表示,设计相关器,提取自干扰主分量相对于辅助信号的延迟、相移和幅度。利用以上三维信息在数字域对辅助信号进行预加权,再通过射频域加法器实现了自干扰对消。通过数据仿真表明,该自干扰抵消技术在较低的线缆误差下可以完美抑制自干扰,并且系统容量也接近于最优。(2)针对于两阵元的情况,设计了基于对偶阵元的单天线全双工通信结构,将主射频信道的干扰信号经过模拟反相器,产生了一个与其幅度相同、相位相差180~?的信号。两路信号在经过环形器后相叠加,在理想情况下,基于对称原理,对偶阵元之间的互干扰信号可相互对消。通过高频结构仿真软件(High Frequency Structure Simulator,HFSS)设计对偶阵元结构,验证了在理想的情况下可以抵消不同阵元的互干扰达50dB,在数字基带处理平台(MegaBEE)验证了在有环境误差等因素的影响下,该结构可以抵消不同阵元的互干扰为31dB。二、基于分形几何的全双工通信,主要研究了基于分形几何的单天线全双工通信系统的互干扰消除和基于分形几何的多天线全双工通信系统的互干扰消除。(1)针对于单天线情况,在对偶阵元的单天线全双工通信结构的基础上,结合了分形几何理论,分析了各种分形模型,研究可有效多重对消多阵元之间互干扰的分形阵元布局。通过HFSS分别设计了矩形分形天线和圆形分形天线,验证了在理想情况下两种分形天线分别可以抵消不同对偶阵元间的互干扰达43.23dB和45.45dB。最后在已有的硬件基础上,通过MegaBEE验证了分形几何天线设计可以有效抵消不同对偶阵元之间的互干扰为36.5dB。(2)针对于多天线情况,在基于分形几何的单天线全双工通信结构的基础上,扩展到多天线的应用场景。提出了基于分形几何的自适应波束成形算法,即在分形几何天线的基础上,联合波束成形,讨论了如何抵消不同天线之间的互干扰。创新性地提出了一种基于对角加载技术(Diagonal Loading,DL)的自适应对角加载(Adaptive Diagonal Loading,ADL)波束成形算法。仿真数据说明了该算法相比于传统的DL技术能更有效地抑制天线间的互干扰信号,并且该算法减小了系统信干噪比(Signal to Interference and Noise Radio,SINR)损耗。