干扰对齐作为一种新型的干扰管理技术,以其能获得远优于传统通信技术的网络自由度,大大提升无线通信系统的网络容量的性能优势而获得学术界的广泛关注和深入研究。目前大部分干扰对齐技术的实现模型都基于空域信号空间扩展,然而由于基于毫米波波段的未来高速率无线通信网络满足了频域干扰对齐技术对频域信道的非相关性的要求,频域多信道干扰对齐技术的研究也越来越受关注。本文针对频域多信道单数据流干扰网络进行如下的研究:1)对于频域多信道干扰对齐系统,其用户容量的结论已被明确证明,由于频域干扰对齐系统的信道矩阵为对角矩阵,不同于MIMO干扰网络下的一般随机矩阵,其对角结构的信道矩阵使干扰对齐解空间的结构也具有其独特的结构特性。本文针对频域多信道单数据流干扰对齐系统解空间的多峰值特性,提出了一种基于粒子群优化,以系统网络和速率为优化目标函数的干扰对齐全局搜索算法。该算法通过对速度向量在位置向量的法平面上做投影以加强全局搜索能力,并在粒子群算法的标准位置更新的基础上增加沿目标函数梯度方向的学习搜索来提高算法收敛速度和趋向全局最优值的能力。数值仿真结果表明新算法可以获得比现有算法更好的网络和速率性能。2)为了充分发挥频域干扰对齐技术带来的高频谱利用率的潜力,本文尝试将干扰对齐技术应用到时下引起学术界广泛关注的毫米波无线通信系统之中。首先分析了基于时域、空域和频域等不同信号空间扩展的干扰对齐技术在毫米波系统中应用的可行性。毫米波系统的超大带宽的频谱资源使得不同频域信道之间天然的满足独立衰落特性,满足了频域干扰对齐对信道不相关性的要求。然后本文提出了一种60GHz毫米波无线通信系统模型下的频域干扰对齐实现方案,该方案将密集办公场景下60GHz毫米波短距离通信的信道模型建模为莱斯信道,并利用天线子阵划分的方式将信道矩阵等效转换为适用于频域干扰对齐的对角矩阵,数值仿真结果显示该方案可以有效的抑制60GHz毫米波系统中用户间干扰信号的能量,改善系统的性能,从而获得较好的信道容量。