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在频谱资源严重短缺的情况下,有必要大力发展高频谱利用率的通信技术。在无线通信中,全双工模式允许通信双方在一条信道上同时传输双向数据,比现行的频分双工和时分双工具有更高的频谱利用率。而自干扰消除是实现全双工通信的基础,因此自干扰消除技术的研究具有重要意义。本论文的研究即围绕自干扰消除技术展开,课题来源于国家重大科技专项《TD-LTE系统中的认知无线电技术研究与验证》(课题编号：2012ZX03003006),并获得北京邮电大学信息与通信工程学院2013优秀研究生创新基金项目支持。本文的主要内容包括如下：(1)梳理、总结和分析了全双工通信的研究现状,特别是自干扰消除的研究现状,并指出现有方案的不足。然后对极化信息处理技术进行概述,指出极化信息处理技术在无线通信中的应用潜力。(2)针对时频域的射频自干扰消除和基带自干扰消除级联时基带自干扰消除性能受射频自干扰消除性能限制的问题,本论文提出了级联不受限的极化域基带自干扰消除方案。本论文考虑到极化域与时频域正交的特点,在分析上述问题产生原因的基础上,基于极化滤波算法,提出了在高斯信道条件下级联不受限的极化域基带自干扰消除方案。通过理论分析和仿真分析,证明了方案的有效性,在与传统方案对比时,本论文提出的方案能获得更高的自干扰消除增益。(3)针对基于正交单极化天线进行收发隔离的自干扰消除方案不能适应复杂的传输环境,导致自干扰消除性能下降的问题,提出了适应信道的基于极化信息处理的自干扰消除方案。本方案在莱斯信道条件下,首先进行信号的接收极化状态估计,然后构建极化域的自干扰抵消信号,完成自干扰消除。本论文深入分析所提方案的性能,并仿真验证了所提方案受信道条件的影响较小,自干扰消除性能更好。本论文在全双工通信的自干扰消除技术研究中,采用了极化信息处理技术,解决了现有自干扰消除方案中存在的问题,为自干扰消除技术的研究提供了一种新思路。