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相比于单向中继，双向中继能有效提高频谱效率，因而引起了广泛者关注，成为无线通信领域中的又一个研究热点。目前已经有多篇文献对双向中继进行了系统的研究。最早由文献[3]提出了双向中继的构想，建立了单天线源节点和单天线中继节点的双向中继网络。双向中继的基本工作过程如下：第一个时隙内，源节点同时向中继节点发送信息；第二个时隙内，中继节点对来自源节点的信号进行一定处理，并以广播的方式同时同频发送至源节点；源节点接收到的信号包含其自身发送的信息，由此对有用信号造成的干扰称为自干扰，每个源节点消除自干扰（Self-interference, SF）后，可以获取来自对方节点的有用信息。61686
本文主要针对单用户对和多用户对双向中继系统的波束成形技术分别进行了研究。随着用户对数目的增加，通信环境也变得越加复杂。但多用户对情况更贴近实际，所以对多用户对系统的研究更具有理论价值和现实意义。
在基于AF的单用户对双向中继系统模型下，文献[4]研究了多天线双向中继的系统容量上界和功率分配优化问题。文献[5]在中继端设计了基于凸优化方法的最优波束成形矩阵和基于迫零算法与匹配滤波的次优波束成形矩阵。文献[6]在用户节点和中继已知完整信道状态信息文献综述（Channel statement information, CSI）情况下，讨论了源节点单天线的放大转发MIMO中继系统的和速率最优化问题。文献[7]在高信噪比条件下，采用最小化均方误差算法设计了分布式MIMO放大转发双向中继信道的波束成形矩阵。文献[8]分别针对集中式和分布式MIMO双向中继系统，利用最小均方误差准则设计了中继波束成形矩阵。
在多用户对双向中继系统模型下，本文又分别研究了基于AF机制和DF机制的波束成形方案。所谓DF机制，即译码转发机制，在这种机制下，中继对源节点发送过来的信号进行译码并处理，重新编码后加以传输。这种工作机制虽然能有效抑制噪声的传播，但由于操作复杂，也会产生较大的处理延时。AF机制，即放大转 发机制，中继节点对接收到 的信号不进行译码操作，只经 过简单的线性处理 后直接转发给目的节点。这种工作机制虽然能有效抑制噪声的传播，但由于操作复杂，也会产生较大的处理延时。文献[9]针对多用户对的放大转发AF和量化转发(Quantize-and-forward，QF）提出了不同的波束成形方案并比较了其和速率性能。文献[10]通过正交序列，文献[11-12]通过正交空间，减轻多用户对之间的同信道干扰。文献[13]给出了基于DF的多用户对双向中继系统的多种多组多播波束成形方案并就误码率和复杂度等参数进行了比较