传统意义上,为有效避免通信设备的发射对接收产生自干扰,主要采用频分或时分双工的半双工体制,即发射和接收在频率或时间上正交化。而同时同频全双工通信旨在相同的频率实现设备的同时发射和接收,通过空间域、模拟域和数字域自干扰抑制方法的突破,最大限度主动消除近端自干扰信号对远端弱期望信号的影响,理论上频谱效率是半双工体制的两倍。但是,随着无线移动通信系统向毫米波、太赫兹频段的创新发展,高频段大带宽射频链路模拟器件所固有的非线性特性和记忆效应更加明显,同时同频全双工通信面临的非线性自干扰更加突出。因此,研究全双工通信大宽带非线性校正和抑制技术,已非常急迫。本文主要针对全双工通信宽带收发非线性校正、抑制、同步误差处理技术,展开理论和方法研究。具体贡献如下四个方面:第一,研究了全双工通信典型非线性干扰抑制方法的性能界限。针对全双工链路射频信号反馈和数字域非线性直接建模两种主要的非线性干扰抑制方法,首先建立了同时同频非线性自干扰抑制全流程的数学模型。其次,分别针对这两种方法的信号模型进行了分析,并推导出非线性干扰抑制性能的理论表达式。最后,从理论角度分析了这两种非线性干扰抑制方式各自的利与弊,给出了大带宽非线性全双工系统在不同参数条件下的干扰抑制能力界限和计算仿真结果。第二,研究了全双工通信宽带收发非线性校正技术。首先,为降低全双工接收机干扰抑制时对模数转换和信号处理速率的要求,提出了一种接收端数字非线性校正处理方法。该方法建立符号级非线性校正模型,通过已知发射符号训练模型参数,最终用训练模型在接收链路中补偿发射端模拟元器件所引起的非线性失真,从而可改善接收端符号质量。为进一步降低全双工发射端进行非线性校正时对数模转换的要求,借鉴接收机非线性校正处理思想,提出了一种低速率数模转换和模数转换的非线性预校正算法。提出的接收端补偿和发射端校正方法,均可在符号级实现非线性参数提取以及校正,因而具有相对低的采样率。通过收发非线性校正,即使在较高发射功率时,仍可使用高频谱效率调制方案。第三,研究了一种可以抑制宽带非线性失真的全双工发射机低采样率设计方法。针对全双工发射链路进行非线性抑制时需要大带宽射频通道和高采样率数模转换问题,提出了一种低采样率数字预失真技术实现方案,可以减轻对发射链路模拟器件工作带宽和对数模转换器采样速率的要求。该方法对宽带的非线性校正信号在频域进行拆分,分别利用三个低采样率的射频发射链路来传输数字预失真信号的带内、下边带和上边带部分,然后在射频功放的输入端进行信号合成,以实现更大的线性化带宽。由于每个发射链路仅需要传输部分频段信息,因此可以降低对射频器件工作带宽以及数模转换的要求。第四,研究了全双工通信同步误差处理技术。以分布式全双工协作干扰为场景,首先就时频同步误差对全双工干扰抑制性能的影响进行了研究,从理论上分析了协作干扰信号时频同步误差对接收链路性能的影响,得到了残余干扰功率的闭合表达式,计算并仿真验证了协作干扰下的通信容量;进一步,提出了在时间延迟约束下的全双工模拟域和数字域干扰抑制方法,并给出了相应的信号分析模型、参数优化准则、信道估计算法以及部分仿真验证结果。本文对全双工通信宽带收发非线性校正及同步误差处理技术展开研究,从工程实践的角度出发,涉及到实际非理想因素的约束分析、相关抑制算法和架构的设计,研究结果为全双工高频段大宽带通信提供了参考和借鉴,可应用于毫米波以及太赫兹频段工作的新一代宽带移动通信系统。