无线电能传输技术与传统的有线电力传输相比,具有方便、安全、可靠等优点。该技术应用中,信息通常需要与能量同步传输,以实现某些特殊目的,例如实现最大功率传输、电动汽车充电中电池状态的在线监测等。本文以无线电能与信息同步传输（Wireless Power and Information synchronous Transmission,WPIT）技术为研究对象,重点研究了无线能量与信息的耦合干扰特性、全双工式通信信道的建立、海水下无线信息传输特性偏移情况。具体开展了如下工作:首先对能量与信息的耦合结构以及信息载波的调制与解调方式进行了分析,得到了多载波共享耦合通道式WPIT系统的工作原理。接着分析了信息支路对能量传输的干扰,推导了能量传输不受信息影响的电路参数约束条件;分析能量传输载波不同频段分量对信息传输的影响,建立了简化的信息传输通道模型;基于该模型分析了信息支路参数对信号传输特性的影响。通过实验验证了能量与信息的耦合特性,为建立全双工通信信道奠定了基础。全双工通信方式的实现使WPIT系统原副边进行实时数据交互,这有助于提升WPIT系统的性能。本文提出了一种基于串并联谐振网络（Series Parallel Resonant Network,SPRN）的全双工WPIT系统,利用SPRN固有的双频带特性,构建两个传输通道分别用以正向和反向信息传输。推导分析了该耦合模式下,信息传输增益、信噪比和信号带宽的影响因素。基于对上述通信性能指标的追求,提出了SPRN结构的参数设计原则,实验验证了该结构双频带特性,并测试了全双工式的WPIT系统。针对广泛应用WPT技术的水下探测与运载设备,研究WPIT技术应用在该特殊场合的特性偏移情况对推进WPIT技术的实用进程有着重要意义。本文通过电磁场方程推导了海水下磁耦合机构的精确电路模型,将该模型引入到信息传输通道模型中,推导了较高载波频率的无线信息传输的特性偏移情况。搭建实验平台,验证了空气与海水下WPIT系统的信息传输特性差异,实现了海水下全双工式的WPIT系统。