随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源严重短缺。同时,全双工通信允许两个通信节点同一时间在同一频带上传输数据,理论上能够成倍提升频谱效率。全双工通信实验平台的实现在全双工通信的研究中起着验证和突破的重要作用,对全双工通信的发展有着重要的意义。论文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)。目前在全双工通信实验平台的实现中,采用的大多是时频域的自干扰消除算法。本文以极化信号处理技术为基础,利用信号极化状态匹配和失配的原理,采用软件无线电技术,基于USRP(Universal Software Radio Peripheral)设计和实现了极化全双工通信实验平台。本文主要研究内容如下:(1)总结并分析了全双工通信技术及实验平台的相关研究现状。首先指出自干扰是限制全双工通信的主要因素,并按时频域、空域和极化域对全双工自干扰消除进行了分类和介绍。同时总结了已实现的全双工通信实验平台,表明目前全双工通信实验平台中大多采用的是时频和空域的自干扰消除技术。接着阐述了极化全双工通信和软件无线电技术的原理,为设计实现极化全双工通信平台奠定了基础。(2)对基于USRP的极化全双工通信实验平台进行了需求分析并设计了平台总体方案和功能。首先针对极化全双工通信实验平台需求进行了分析,提出了极化自干扰消除、收发器控制和平台性能衡量指标三个基础需求并根据需求对软硬件开发平台进行了选择。其次结合软硬件选型从基础配置和总体架构两方面给出了平台总体方案设计。最后对于平台需求和总体方案给出了极化全双工通信、平台控制、平台显示三个功能设计。(3)根据设计方案实现了基于USRP的极化全双工通信实验平台,并进行了功能验证和性能测试。首先给出了平台功能架构实现,然后分别阐述了极化全双工通信实验平台极化全双工通信、平台控制和平台显示三大功能模块的实现方案及具体实现过程。此外对于极化全双工通信中出现的H、V两路信号时延进行了计算。最后成功针对已实现的平台进行了功能验证和性能测试,表明了所实现的极化全双工通信实验平台的有效性。本文利用基于极化自干扰消除技术的匹配和失配原理和基于USRP的软件无线电技术,设计并实现了采用极化域自干扰消除技术的极化全双工通信实验平台,对实现过程中出现的H、V两路信号时延问题进行了计算,最后通过测试验证了实验平台功能的有效性,对未来全双工通信及极化信号处理等研究工作的实验验证具要重要意义。