目前,空间分集技术是无线通信中提高信道容量的有效手段。多输入多输出技术是现阶段空间分集技术中一项被人们广泛研究的课题。但是,由于在体积和功耗等方面受到限制,在移动终端上难以安装多天线,这使MIMO系统在实际的应用中受到了限制。协作分集技术的诞生打破了这种限制,它使单个的移动终端形成了虚拟的MIMO发送终端或者接收终端,从而使每个终端都能够得到分集增益。此外,协作分集技术还能够降低系统的中断概率和误码率、提高系统的容量。目前,有关协作分集技术的研究仍然处于起步阶段,但是它在无线传感器网络、无线AD-HOC网络、无线局域网等下一代无线通信系统中都具有很广阔的应用前景。本文以协作分集技术为研究对象,分析和仿真了采用了不同的协作模式、信号处理技术及编码技术时给系统性能带来的影响,为提高协作用户的通信质量奠定了基础。首先通过对协作分集通信系统中不同的协作传输模式的分析,建立了放大中继模式和解码中继模式下协作分集的数学模型,在所建立的数学模型的基础上对AF模式下协作分集的信道容量以及中断概率进行了分析,并进行了Matlab仿真,从仿真结果可以看出AF模式的协作分集通信系统的性能优于单链路传输通信系统。其次提出了一种新的合并方式——增强的信噪比合并,并仿真了采用放大中继模式时不同的合并准下的系统性能。从仿真结果可知合并方式的不同给接收端误码率所带来的影响是很大的,与传统的等增益合并、信噪比合并、固定增益合并相比所提出的增强的信噪比合并的误码率最低,并且增强的信噪比合并比信噪比合并更易实现。再次将卷积编码和解码中继模式的差分协作分集相结合,这使得差分协作分集通信系统可以在无需掌握CSI的前提下实现良好的性能。设计了该通信模型的各个通信子模块,包括Viterbi译码和不同码率的卷积编码、BPSK调制、分集接收中的不同合并方式。通过大量的Matlab仿真实验可以看出该系统可以在不需要掌握CSI的情况下达到两阶的分集增益。实现了码率分别为3/4,2/3,/1/2时系统的性能,从结果可以看出差分的协作分集通信系统同样满足码率越低,系统的误码率越小。由于无法获知CSI,在本系统中信噪比合并所需的瞬时信噪比是由平均信噪比来代替的,所以它的误码率反而高于等增益合并和固定增益合并。在该通信系统中采用等增益合并系统的性能反而更佳。