摘要：随着当代移动数据活动的高速增长，无线通讯网络的发展越来越迅速。传统的无线通信网为了避免上游和下游信号之间的干扰，通常在时间或频率的正交维度上采用半双工技术来接收电磁波信号。在理论上，全双工技术和半双工技术相比，可全双工能够增加一倍的光谱效率。通过有效控制干扰噪声，全双工技术能够实现在同一时间和频率内发送和接收电磁波信号。因此，应用全双工技术来重新设计无线通系统引起了学术界和工业界的重点关注。

本文对全双工中继双向通信系统物理层网络有效性能问题，以及全双工技术实现超低功耗物理层安全问题进行研究。在本文中我们考虑一个由三个节点组成的双向中继通信系统，其中两个源节点借助全双工中继节点进行消息的互通，两个源节点具有不同的信息发送速率，中继节点在通信系统中是双工模式（即，不对称全双工双向中继通信系统），为了研究通信系统的能量效率问题，将在频率非选择性瑞利衰落的信道环境下研究。通过将系统的能耗问题转化成一个二阶段问题，设计一种基于传输速率要求的节点功率控制算法和系统总发射功率受限条件下的功率阈值控制算法。

关键词：全双工中继；物理层网络编码；功率控制；残留自干扰

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  概述-1

1.1 引言-3

1.2 课题研究背景-4

1.3 研究内容-5

1.4 本文的主要工作及内容安排-6

第二章  中继技术概述-7

2.1 无线中继的基础理论-7

2.2 中继类型-8

2.3 中继的双工模式-11

2.3.1半双工中继系统（HDR）-11

2.3.2 全双工中继系统（FDR）-12

2.4 全双工中继系统的自干扰问题-13

2.5 本章小结-13

第三章 物理层网络编码的半双工源节点-半双工中继-15

3.1 系统模型-15

3.2 物理层网络编码下的半双工源节点-半双工中继（HDS-HDR-PNC）-15

第四章 物理层网络编码的全双工源节点-全双工中继-18

4.1 系统模型-18

4.2 FDS-FDR-PNC样式-19

4.3 解决功率最小化问题-20

第五章 仿真和分析-24

本章基于蒙特卡洛仿真法，通过matlab给出了数值仿真结果，验证了文中所提算法的正确性和有效性。-24

5.1 仿真分析-24

参考文献-26

致  谢-28

附  录-29