双向中继技术通过充分利用时隙资源,可以有效提高网络频谱效率同时扩大网络覆盖范围,常应用于物联网中传感节点间的信息交换。然而,网络内的中继多为无规律部署在终端附近的能量受限节点,如何在低开销及可靠通信的前提下为中继提供能量显得尤为重要。在此需求推动下,利用射频信号既能携带能量又能传递信息的特性,携能中继技术应运而生。本文面向基于功率分离接收机的双向三阶段中继网络,不同于已有研究,我们充分利用双向中继系统内不同链路的信道统计特性,从中断容量角度出发研究如何设计合适的非对称功率分离策略,具体工作如下:首先,论文研究了线性能量收集模型下采用非对称功率分离策略的双向三阶段携能中继网络的中断性能。对于含有超越积分的中断概率表达式,由于给出上下界以逼近中断容量仿真值的处理方式会使得结果误差相对较大,故而本文利用高斯-切比雪夫求积公式将超越积分近似成M个封闭式之和。之后,又给出中断容量表达式,并对网络内系统参数(如终端与中继的距离)及功率分离系数对中断容量的影响进行研究。最后提出一种迭代算法以确定最优功率分离系数的取值,从而获得最大的中断容量。其次,由于实际的能量收集电路含有二极管、电容器等非线性元器件,因此能量转化效率随着射频功率的增大逐渐减小最后趋于零。若将基于线性能量收集模型的研究成果直接应用于实际的通信系统会导致资源错配,从而无法获得最优传输性能。因此有必要结合非线性能量收集模型特性研究相应的非对称功率分离策略。首先利用多段线性函数刻画出非线性能量收集模型,并通过与实际测试数据拟合得到多段线性函数的参数;其次利用全概率公式以及随机过程知识推导中断概率及中断容量表达式;最后结合所推导公式研究非线性能量收集模型下中继网络系统参数及功率分离系数对中断容量的影响。论文通过蒙特卡洛仿真验证了理论推导结果,并将所设计非对称功率分离策略与现有的对称功率分离策略对比。结果表明,非对称功率分离策略可充分利用终端与中继间信道统计特性,从而有效降低双向三阶段携能中继网络的中断概率、提高其总中断容量。