双向中继技术利用物理层网络编码节省了传输时间，因而在扩大覆盖范围的同时还能提高频谱效率，成为当前的研究热点之一。与此同时，高复杂度、高频谱效率技术的广泛应用，以及高数据速率的需求带来了无线通信系统高速增长的能量消耗，以降低无线通信系统碳排放、提高移动终端设备的电池使用寿命为目标的绿色无线通信成为热门课题。基于此，本文研究了双向中继网络中的能量效率最大化问题，从发送功率的优化分配、多中继选择等角度进行研究。　　 首先，研究了协作自动重传请求(Cooperative Automatic Repeat-reQuest，C-ARQ)协议下双向中继网络的中断概率与能量效率。本文将C-ARQ协议引入双向中继网络中，分析网络的中断概率。引入C-ARQ协议后，传输过程出现了4种可能的情况，增加了分析和推导的难度，而且推导过程中需要对修正贝塞尔函数进行积分，难以得到闭式表达。本文经过分析推导出中断事件的表达式，并利用信道参数的统计特性推导出中断概率近似公式。为了提升网络的能量效率，本文对中继转发功率进行优化分配，通过最小化中断概率来降低发送功率的浪费，并求出功率分配的闭式解。　　 然后，针对模拟网络编码(Analog Network Coding，ANC)下考虑了电路功率的非凸能效优化问题，提出了一种最大能量效率(Maximum Energy Efficiency,MEE)方法来进行求解。由于考虑了移动设备的电路供电、基带处理等方面所消耗的电路功率，能效最大化问题变成了一个非凸的优化问题，而且不能简单地等效为最小化总功率，大大增加了求解难度。MEE方法首先引入松弛变量，然后将原问题的目标函数经过变形、化简，分解为2个子问题，然后结合网络编码分析与凹-凸分式规划理论分别将这2个子问题转化为更加简单的凸优化问题进行求解。本文证明了MEE方法的有效性和最优性，并推导出最优能量效率的闭合表达式。除此之外，还基于能量效率的闭合表达式，分析了多中继场景下的中继选择问题，证明了最大调谐平均值(Max-Harmonic-Mean，MHM)是能效最优的中继选择标准。