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随着通信技术迅猛发展,5G技术已经开始步入商用。为了进一步提高传输速度,5G技术就必须克服频谱资源短缺,降低高昂的硬件成本以及应对复杂传输环境带来的速率衰落。大规模多输入多输出(Multi-input Multi-output,MIMO)技术利用大规模天线阵列极大提高了通信系统的传输速率,而大规模天线阵列带来的硬件成本可以通过配备低精度模数转换/数模转换(Analog-to-Digital Converter/Digital-to-Analog Converter,ADC/DAC)以及混合精度ADCs/DACs来降低,此外将中继技术(Relay technology)应用到现有的系统模型中,可以应对远距离传输和复杂传输环境的情景。另一方面,与半双工技术相比,全双工技术(Full-Duplex,FD)可以在同一频率资源上同时发送接收信号,从而大大提高频谱效率。因此,本文主要研究了配备以上几种技术的全双工系统模型并推导、分析其可达速率,具体研究内容如下:首先,本文研究了全双工中继系统配备低精度ADCs/DACs在莱斯信道下的可达速率。我们主要考虑了在完美信道状态信息(Channel State Information,CSI)情形下,采用最大比组合/传输(Maximum Ratio Combining/Transmission,MRC/MRT)信号处理方法。我们对可达速率进行分析并推导了可达速率的近似表达式,进一步分析了量化比特,环路干扰,天线数以及莱斯因子与速率的关系。理论结果表明增加天线数量不能无限的增加系统的可达速率,可达速率同时受到量化比特数的影响;最后我们通过仿真对该系统模型进行了进一步的研究,并且验证了在全双工大规模MIMO系统中使用低精度ADCs/DACs是合理的。然后,本文研究了全双工大规模MIMO系统配备混合精度ADCs/DACs在瑞丽信道下的系统性能。在完美CSI的情况下,我们采用MRC/MRT信号处理方法以及加性量化噪声模型(additive quantization noise model,AQNM)推导出了该系统模型的上行速率和下行速率的近似表达式,并且分别研究了三个因素对系统性能的影响,包括天线数量,环路干扰以及量化比特。此外,我们还研究了不同的高低精度比例与能效之间的关系,理论结果表明通过调控高低精度比例,在节省功耗的情况下同样可以获得较好的系统性能,这验证了在全双工大规模MIMO系统中使用混合精度ADCs/DACs的合理性。最后,基于实际场景中信号扩散和LOS路径的存在,并考虑到低精度ADCs/DACs对获取CSI的影响,我们在莱斯信道和非完美CSI下研究了混合精度ADCs/DACs的全双工大规模MIMO的系统性能。我们推导出该系统模型的上行速率和下行速率的近似表达式,并从理论和仿真两方面进一步研究了莱斯因子,环路干扰,量化比特数及天线混合比对速率的影响。最后我们进行了与能效相关的仿真工作,并结合仿真结果给出了一些有关实际部署的建议。