目前，协作通信技术因其具有类似MIMO系统的特性，已经成为广大学者的重点研究课题，并且凭借其优势成为新一代移动通信标准中的关键技术。但是，不同于MIMO系统，由于协作通信中各节点的分布式特性以及终端的移动性，协作通信中的时延问题成为制约其发展的重要因素。同时，随着OFDM技术的在移动终端设备上应用受限，SC-FDE技术逐渐成为了广大学者的研究重点。因此，论文提出利用SC-FDE技术解决协作通信系统中的时延问题。具体工作内容如下：（1）对协作通信技术以及三种不同的中继协作方案进行了详细阐述分析，并对物理层网络编码技术中的数字网络编码（DNC）和模拟网络编码（ANC）之间的异同进行了对比分析。（2）分别对单向和双向协作通信系统中时延产生的原因和时延分类进行了详细阐述，并分析了时延对于协作系统信号的影响。同时，对协作通信系统中现有的时延问题解决方案进行了详尽的归纳总结。（3）详细分析了SC-FDE技术的原理，并对常用的均衡技术进行了横向对比分析。针对单向协作系统的时延问题，按照中继采用AF方案和DF方案，详细阐述了基于SC-FDE的抗时延方案在两种模型下的应用，并在DF方案下引入了空时分组码，使得目的节点可以在有效抵抗时延的基础上获得协作分集增益。（4）针对双向协作系统，通过引入ANC提高了系统的传输效率，在此基础上详细研究分析了在ANC协作通信系统中基于SC-FDE的抗时延传输方案，并将该方案扩展到多中继环境下，研究了两种不同的多中继抗时延传输方案。最后，通过系统性能仿真验证了方案抵抗时延影响的性能表现以及分集性能表现。