随着通信业务场景的扩展,以及相应业务量的激增,移动通信数据流量持续增长,频谱资源短缺的问题日益突出,因此如何提升频谱效率已成为目前移动通信中的研究热点之一。全双工通信技术支持通信设备在同时同频条件下进行信号的发送和接收,相较于现行的频分双工和时分双工通信模式,理想条件下可将频谱效率提升一倍,而实现全双工通信的基础和重点是有效的全双工通信自干扰消除技术。极化作为除空域、时频域以外的另一种信号维度,同样可以被利用进行全双工通信自干扰消除。目前现有的极化自干扰消除算法侧重于对接收信号中的自干扰进行完全消除,而考虑到自干扰消除过程中对期望信号的有效接收同样至关重要,因此研究相关算法是非常有必要的。论文研究围绕极化全双工通信自干扰消除展开,选题来源于国家自然科学基金项目“基于相位噪声加性高斯化的全双工极化自干扰消除研究”(项目编号:61501050),以及先进信息网络北京市实验室资助项目“5G全双工通信原型系统”。论文提出一种基于极化滤波的全双工通信自干扰消除算法以最大化输出信干噪比,同时基于极化全双工通信实验平台,设计并实现了极化自干扰消除模块。论文的具体研究内容如下:(1)论文综述了全双工通信与极化信号处理技术。首先对全双工通信技术的特点、优势,以及主要研究方向进行总结归纳。其次详细梳理了全双工通信自干扰消除技术的分类与研究现状,以及全双工通信自干扰消除的实验验证。同时,论文针对极化信号处理技术进行了相应介绍。上述综述为论文的研究内容奠定了理论基础。(2)针对自干扰消除的同时如何更有效地接收期望信号这一问题,论文提出了一种基于极化滤波的全双工通信自干扰消除算法,提升系统可达速率。该算法以最大化输出信干噪比作为目标,通过选取合适的接收滤波极化状态,在系统进行自干扰消除的过程中,尽可能地保证对期望信号的有效接收,最终可使系统输出信干噪比最大。同时,论文对所提算法性能进行了理论分析与仿真验证。仿真结果表明,所提算法的系统信干噪比增益和可达速率在同等条件下,均大于或等于现有的极化自干扰消除算法,并且所提算法的自干扰消除性能受极化信道的影响也相对较小。(3)为了验证极化自干扰消除算法的实际性能,以及拓展极化信号处理技术在全双工通信系统中的应用,论文基于极化全双工通信实验平台,重点针对平台中的极化自干扰消除模块进行设计与实现。该实验平台硬件采用USRP与双极化天线,软件采用LabVIEW,其可实现包括本文所提算法在内的三种极化自干扰消除算法。同时,论文通过上述平台在实验场景环境下分别验证和评估了三种极化自干扰消除算法的实际性能。评估结果表明,本文所提算法在同等条件下,其可达速率性能优于现有算法,并且其受通信距离的影响也相对较小。本论文在对极化全双工通信自干扰消除算法研究的过程中,选择最大化输出信干噪比作为目标,有效提升了极化全双工通信自干扰消除的理论性能。并且以实验平台设计与实现的方式,验证了极化全双工通信自干扰消除的实际性能。