近些年，多天线技术和中继技术的提出，大大推动了无线通信技术的发展。本文重点考虑了多天线技术与双向中继技术相结合的系统场景，研究联合预编码与检测算法的设计问题。首先回顾了多天线技术，介绍了一些与研究相关的关键技术，如分集复用折中和多天线收发机的设计等。之后，介绍了双向中继通信系统和关键技术。最后，围绕着单对用户双向中继系统和多对用户双向中继系统，分别设计联合预编码和检测算法。在单对用户双向中继系统中，我们提出了协调特征波束成型技术，用来解决用户对内的干扰协调问题，从而最大化每个用户的等效信道增益。在多对用户双向中继系统中，我们提出的结合块对角的协调特征波束成型技术，在最大化对内每个用户等效信道增益的同时，消除用户对间干扰。仿真结果表明，这两种方案都可以获得较好的误码率性能，同时复杂较低。