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随着科技的发展和社会的进步，人们对无线传输数据提出了更高的要求。由于无线频谱资源十分有限，提高频谱的利用效率一直是一个热门课题。近年来，能够提升频谱利用率的无线全双工技术得以实现并取得了很大的进展。无线全双工技术(Full-Duplex，FD)允许节点在同一频带内同时发送和接收无线信号，与当前的半双工(Half-Duplex，HD)无线通信系统相比，理想情况下，全双工技术可以将频谱利用率和链路容量提高一倍，该技术得到了工业界和学术界的广泛关注。但是，无线全双工技术在载波侦听多址接入(Carrier Sensing Multiple Access，CSMA)网络中的性能表现仍然缺少深入的研究，而隐藏终端问题是无线CSMA网络中的一个十分重要的问题，可能会严重影响大型网络的性能表现。因此，对全双工CSMA网络中隐藏终端问题的研究具有深远的意义。本文围绕无线全双工链路的系统模型和通过物理层载波侦听技术解决全双工CSMA网络中的隐藏终端问题进行研究，主要工作包括以下几个方面: (1)无线全双工链路的干扰区域和可被侦听的区域可以通过椭圆模型建模和分析。在路损模型下，一条半双工无线链路中同一时刻只有一个节点在发送信号，并且其干扰区域和其可被侦听的区域都可以用基于圆的信号传输模型建模。而对于无线全双工链路，不管两节点全双工链路还是三节点全双工链路，都可能有两个节点在同时发送信号，所以基于圆的链路干扰模型已经不适用于全双工链路。本文分析了全双工链路成功传输的条件，发现椭圆模型可以有效地刻画无线全双工链路的干扰范围和可被侦听的区域，同时提供了严格的理论证明，为通过物理层载波侦听技术解决全双工CSMA网络中的隐藏终端问题奠定了基础。 (2)利用载波侦听技术设计了一种解决全双工CSMA网络中隐藏终端问题的解决方案。全双工CSMA网络中一般会存在三种无线链路，即半双工链路，两节点全双工链路，三节点全双工链路。本文针对后两种全双工链路中可能出现隐藏终端的情况，分别提出了相应的载波侦听功率阈值设置，以避免隐藏终端的出现。利用(1)中椭圆模型和理论结果，对该方案进行了严谨的理论证明。理论分析和仿真结果表明，该方案可以有效避免全双工网络中出现隐藏终端。该工作是第一次对全双工CSMA网络中的隐藏终端问题进行了综合分析，并提出了有效的解决方案，对全双工CSMA网络的研究具有非常重要的意义。 (3)针对三节点全双工链路所需的载波侦听区域过大的问题，提出了全双工增强型载波侦听机制(Full-duplex Enhanced Carrier-Sensing，FECS)和一个新的全双工媒体控制接入(Medium Access Control，MAC)协议。传统的物理层载波侦听机制只允许链路的发起节点进行载波侦听获取信道状态信息，这受限于半双工通信系统同一时刻只能发送或接收信号，而全双工系统摆脱了这一限制，并使第二发送节点进行载波侦听成为可能。三节点全双工链路不仅包含两跳的信号传输，还存在严重的节点间干扰，这两个问题导致三节点全双工链路为避免出现隐藏终端所需的载波侦听区域比两节点全双工链路大很多。然而，过大的载波侦听范围会严重影响网络的吞吐量，因此，本文提出了全双工增强型载波侦听机制，即让三节点全双工链路中的第二个传输节点在发送信号前也进行载波侦听，从而可以减小发起节点为避免隐藏终端所需侦听的范围。在此基础上，提出了一个新的全双工MAC协议，以实现二次载波侦听机制。理论分析和仿真结果表明，提出的协议可以减小为避免隐藏终端所需的侦听区域，从而改善网络空间复用率，提高网络吞吐量。