同时同频全双工（CCFD）是指在同一个物理信道上同时实现接收和发送两个方向的信号传输，可将系统频谱利用率提高一倍，有着广泛的应用前景。本课题主要从物理层和MAC层，分别研究基于MIMO系统的同时同频全双工关键技术。本文首先介绍了CCFD的基本概念、研究背景及国内外研究现状；接着详细阐述了CCFD的基本原理，分析总结了天线、射频和数字等三大干扰对消技术，并介绍了对称与非对称等全双工MAC协议。　　对全双工物理层，提出了一种基于逐幸存路径处理P S P-LMS算法的数字干扰对消算法。本算法综合考虑了系统非线性失真以及本振相位噪声的影响，通过抑制非线性谐波分量和相位噪声分量，获得部分干扰对消增益。通过自干扰信号和待接收信号进行联合信道估计，并结合自适应迭代算法，实现了更加精确的自干扰信道估计，进一步获得干扰对消增益。仿真实验结果表明：（1）当要达到10-3的BER性能，对于MIMO系统待接收信号可获得2dB性能增益；（2）采用联合信道估计算法，自干扰信道估计精度高达50dB以上；（3）考虑系统非线性和相位噪声影响分别获得14dB和6dB性能增益,采用PSP-LMS算法可进一步获得约5dB的干扰对消性能增益。　　对全双工MAC层，提出了一种基于IEEE802.11标准的集中式的全双工MAC协议，采用了全双工随机争用、全双工集中调度、集中块确认等三大机制。在信道争用时，通过AP全双工发送信道争用回复，减少了信道争用时来自隐藏节点的碰撞问题；在数据调度时，通过AP全双工与半双工发送、对称与非对称全双工调度，最大程度利用全双工发送机会。综合考虑了网络拓扑中的干扰情况，根据干扰水平调整发送速率；并考虑了全双工系统中自干扰信号残余等对系统吞吐量性能的影响。仿真实验结果表明，该方案能显著提升IEEE802.11的性能，有着更大的网络吞吐量性能和较好的用户接入公平性，和基于CSMA/CA的半双工系统网络吞吐量性能提高121％，和FD-MAC全双工协议[5]相比，链路层吞吐量提升达28%。　　最后，给出了本文结论及下一步工作。研究表明，自干扰信道估计精度决定了数字干扰对消的性能，必须考虑系统非线性以及相位噪声等因素对自干扰对消的影响。最大化发现和利用全双工发送，可以显著提升系统级的网络吞吐量性能，并缓解系统隐藏终端问题。