近年来,随着移动多媒体业务的迅猛发展,需要更高速率和更大容量的通信系统的提供支持。目前,业界应对爆炸性数据传输需求增长的最主要也是最有效的方法还是移动网络的密集部署。然而这势必会引起越来越严重的干扰问题并使传输环境恶化。同频干扰已经逐渐成为限制系统性能进一步提升的重要瓶颈。在现行的LTE系统中,由于其单小区频率复用的设计,导致了小区间干扰的恶化,尤其是来自邻小区的边缘用户的干扰。边缘用户的信道环境较差,发射功率较高,一旦两个相邻的边缘用户使用相同的时频资源就会产生很大的干扰。而在LTE-Advanced中引入的中继技术则能够显著降低边缘用户到基站之间传输的路径损耗,从而有效降低了边缘用户接入网络所需要的发射功率,在一定程度上缓解了小区间的干扰。尽管如此,干扰问题的解决还需要周密系统设计作为支持。目前LTE系统中所采用的干扰处理方法主要是以干扰协调为主,也就是通过时域或频域上的统一资源调度策略来尽量避免干扰场景的发生。然而,其实现效果极大地受限于网络节点之间的信息共享程度以及可供协调程度,而且这种基于协调的干扰处理方法也无法最大限度地利用时频资源,会造成系统效率的损失。多天线技术的出现开辟了空域上的自由度,其与先进信号处理技术的结合给我们提供了从空域上进行干扰处理的可行性,进而解放了珍贵的时频资源,有效地提高了系统的整体效率。在此背景下,本文将对干扰环境下的多天线中继系统的线性处理技术进行了一系列的探索性研究。首先,我们考虑了LTE-Advanced中中继协助传输的典型三节点模型,并假设该系统存在于一个复杂的多干扰传输环境中。基于这样的一个具有普适性的模型,本文提出了三种启发式的干扰抑制中继处理方案,即中继节点先分别采用1)最大比合并(MRC)2)迫零合并(ZF)3)最小均方误差合并(MMSE)方案对接收信号进行合并,然后再将中继处理后的信号用最大比传输(MRT)预编码方案转发给目的节点。对于三种方案本文都对其中断概率以及遍历容量进行了研究比较,通过理论推导与链路仿真相结合的研究方法,本文揭示了三种方案的可达分集增益,以及三种方案在不同干扰场景下的性能优劣。最后,本文还将分析扩展至大规模天线的场景,分析的结果表明当天线数足够多时,ZF/MRT以及MMSE/MRT方案能近似完美的消除同频干扰的影响。本文的研究成果为实际系统设计中的方案选择提供了重要的理论指导。在第一个工作的基础上,为了提高中继部署的灵活度,我们假设中继的供能不再依赖传统电网,而是通过采用“能量分裂”的接收机结构去捕获外部环境中的射频信号能量。在此模型下,本文研究了多天线以及同频干扰对无线能量捕获中继系统的性能的影响。由于同频干扰同时也是潜在的能量源,其对系统性能的影响将展现出两面性,而多天线技术与先进信号处理技术的结合则提供了对干扰能量进行利用的可能性,即通过合理的设计来抑制其对信干噪比的衰减作用,同时增强其作为能量源的作用。基于这样的设计目标,我们先研究了无干扰环境下的系统性能,并以此作为比较的基准。然后在干扰受限场景中,我们设计了三种不同的线性处理方案,即1)MRC/MRT,2) ZF/MRT,3) MMSE/MRT方案,并对三种方案的中断及容量性能进行了综合的评估分析。另外,对于不同的方案,本文还对“能量分裂”接收结构中的能量分裂因子进行了优化。本文的研究结果表明,多天线的使用能极大地增强系统的能量捕获能力,帮助系统抵抗大尺度衰落的影响。而且,我们还首次证明了,通过适当的信号处理设计,理论上同频干扰是可以被利用并给系统性能带来增益,而具体增益的多少则取决于信号处理方案的选择。