随无线通信技术的飞速发展,目前移动通信系统已在一定程度上满足人们对高速率、低时延以及多连接的网络通信需求,但其带来的高能耗及高硬件成本仍是不容忽视的问题。基于该背景,智能反射面（Intelligent Reflecting Surface,IRS）被认为是未来实现智能绿色通信的关键技术之一。IRS以其无源特性在能耗上优于中继,但其无法对信号进行处理。相比之下,中继虽然存在一定的能量开销,但能够实现对信号进行放大、解码等操作,有效扩大通信范围,有其固有的特点和优势。将IRS与中继技术的结合,能够充分发挥两者优势,有效提高通信系统性能。本文主要研究了智能反射面辅助的双向放大转发中继通信系统,建立了对应的通信系统模型并进行分析。在所构建的双向中继系统中,通信端的两个用户在IRS辅助下与中继进行通信。为了更好地评估IRS辅助通信系统性能,本文考虑了两种IRS部署场景:（1）单IRS部署场景,该IRS同时服务于系统中的两个用户;（2）双IRS部署场景,部署两个IRS分别为系统中的两个用户服务。针对不同部署场景,分别建立了系统端到端和速率最大化问题,并给出了不同场景下的优化方案。在单IRS辅助的场景下,考虑单个IRS优化情况,由于受到IRS上反射单元相移单位模量约束,该场景下的端到端和速率最大化问题为非凸优化问题,提出了基于黎曼流形梯度下降的优化算法。在双IRS辅助的场景下,针对两个IRS优化设计问题,除了需要求解非凸问题外,还要考虑两个IRS的联合设计问题。为此提出了对两个IRS进行交替优化的方案,并分别基于分式规划-半正定松弛算法和黎曼流形梯度下降算法进行了分析。同时为了进一步提升优化性能,提出了对两个IRS进行联合优化的方案。最后,通过仿真分析得出在双向中继通信系统中部署智能反射面,能够有效提高系统端到端和速率。在双IRS辅助的系统中,应用联合优化方案能够获得最佳性能增益。同时,通过对两种IRS辅助场景进行对比得出,单IRS辅助的场景在对称中继信道中表现更优,而双IRS辅助场景在非对称信道情况下能达到更好的性能表现。