随着移动互联网以及人工智能的快速发展,用户数量及其业务需求也不断的增长,现有的第四代移动通信技术(4G)已经无法满足人们的使用需求。目前,无线通信系统的频谱资源已经极其匮乏,因此第五代移动通信技术(5G)的研究核心之一是如何提高频谱资源利用率。基于此,研究人员提出了干扰对齐这种新型而高效的干扰管理技术,该技术可以实现多对用户同时同频通信而互不干扰。然而在实际工程化应用之中,干扰对齐技术受限于其可行性、实现复杂度以及过大的信道信息获取开销等因素。针对上述问题,本文主要做了如下研究:首先,本文介绍了K用户MIMO干扰网络、用户自由度等基本概念,并对干扰对齐技术的数学建模和算法进行了描述。此外,针对干扰对齐技术工程化所面临的主要问题进行分析,结合密集小区场景的特点,简要介绍了本文选用的分簇干扰对齐技术。然后,着眼于干扰对齐技术工程化中遇到的两个关键问题,本文做出部分改进。其一,由于干扰对齐技术的收发机需要对等计算编解码矩阵,使得用户端设备也需要和基站端设备相近的硬件性能,而实际场景中用户设备计算能力有限,因此为了解决这个问题提出了基于等效信道的解码矩阵传输协议,通过改变干扰对齐技术传输交互流程以及物理层解码矩阵传输方法,能够有效降低用户端设备复杂度。其二,密集小区场景中干扰对齐技术所需反馈信道状态信息量大、算法复杂度高以及自由度受限,因此需要利用分簇技术,而现有分簇协议会导致和速率的下降的问题,本文提出一种基于信道状态信息的目标函数分簇协议,确保多个用户间距离较近,产生的路径损耗差异不大时,从信道状态信息的角度来做出合理分簇,仿真结果表明其能够有效均衡和速率性能与计算所需时间,有效提高系统性能。最后,为了验证改进后的干扰对齐技术的实际性能并证明其工程化的可行性,本文设计和实现了基于软件无线电的干扰对齐无线通信系统平台。该平台包含了完整的MIMO-OFDM通信系统基带、射频功能。同时,采用了模块化设计思想,可以实现各种新技术的快速部署。此外,设计了可视化的上位机软件系统,能够实时显示该平台的各项性能指标,也可以方便对平台参数进行配置。因此,该系统支持多种条件下对各类改进干扰对齐技术的验证和性能评估。