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随着无线通信技术的迅猛发展,频谱资源面临严重短缺的问题,研究高频谱效率的通信技术尤为必要。同时同频全双工通信允许通信双方同时在相同的频段上传输数据,理论上频谱效率和数据传输速率是现行时分双工和频分双工的两倍。高效的自干扰信号消除技术是实现全双工通信的基础,而相位噪声是制约自干扰消除性能的瓶颈因素。因此研究高效解决相位噪声的自干扰消除算法非常必要。论文选题来源于国家自然科学基金项目“基于认知与极化信号处理的功放节能研究”(项目编号:61271177)和“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)。针对相位噪声是制约全双工自干扰消除瓶颈这一问题,本论文以极化信号处理技术为基础,利用信号极化状态对相位噪声不敏感这一特性,分别在单载波全双工通信和OFDM全双工通信中中提出了两种自干扰消除法,解决了相位噪声对自干扰消除的影响,提升了自干扰消除量。本文主要研究内容如下:(1)论文总结和分析了全双工通信的研究现状,包括其研究背景、研究内容、主要应用以及目前面临的主要挑战。指出相位噪声是制约全双工通信自干扰信号消除的瓶颈因素。同时梳理了极化信号处理技术中的相关理论和技术,指出极化信号处理技术在无线通信领域特别是全双工自干扰消除中的应用潜力。(2)针对相位噪声是制约自干扰消除性能的瓶颈这一问题,本文提出了对抗相位噪声的单载波极化自干扰消除算法。本算法综合考虑相位噪声对自干扰信号和期望信号的影响,采用基于极化信号处理的两步酉矩阵旋转消除法。第一步消除相位噪声对自干扰信号的影响,利用自干扰抵消信号消除自干扰;第二步消除相位噪声对期望信号的影响。理论分析和仿真分析表明,本文提出的自干扰消除算法性能比现有时频域对抗相位噪声的自干扰消除算法性能有5-1OdB的提升。(3)针对相位噪声是制约OFDM全双工通信系统中自干扰消除的瓶颈这一问题,本文提出了对抗相位噪声的OFDM极化全双工自干扰消除算法。本算法采用基于极化信号处理的自干扰算法消除了相位噪声引入的 CPE(common phase error,公共相位旋转)和 ICI(inter-carrier interference,子载波间干扰)。理论分析和仿真验证了本算法比现有的对抗相位噪声的OFDM自干扰消除算法有3-7dB的性能提升。本论文在全双工通信自干扰消除技术研究中,采用基于极化信息处理的自干扰消除技术,解决了相位噪声对自干扰消除的对抗作用,为自干扰消除技术的研究提供了新思路。