随着互联网全球化进程的加快,人们对突破传统的服务热点,提供可以覆盖大范围无线连接服务,可以快速便捷建立互联提出了更高的要求。自组网技术(Ad-Hoc)近年来发展迅速,在军用和民用领域均有很广阔的发展。MIMO自组网技术将自组网与多输入多输出MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)天线技术相结合,是一个全新的、立体化的通信体系,可以实现更加灵活的网络组网和信息传输。相对已有的自组网络,MIMO自组网具备信息容量大,组网灵活、覆盖范围大的特点,适合灵活低成本的通信。同时由于组网灵活、收发装置体积小、对突发情况的通信适用性好,与军事通信的便捷性、保密性和抗干扰性的要求非常匹配,已成为无线通信领域中不可或缺的关键技术之一。论文在研究了 Ad-Hoc技术和MIMO理论的基础上,重点研究了自组网天线的MIMO波束成形预编码算法、基于节点稳定性的自组网加权分簇算法和基于卫星中继的渐进融合分簇式的自组网AODV路由算法。论文的主要研究工作如下:(1)在研究MIMO技术的基础上,针对自组网信道能量有限条件下无法最大化利用信道资源的问题,结合MIMO自适应波束成形技术提出了一种信道容量最大化预编码算法。该算法利用预编码矩阵对发射信号做预处理,充分利用了信道的复空间资源,仿真了信道容量密度性能,并与平均功率分配算法进行了比较。研究结果表明,MIMO信道容量最大化预编码算法相比于其他算法获得更大的信道容量,提高了对自组网无线信道资源的利用率。(2)在研究Ad-Hoc自组网分簇算法的基础上,针对现阶段自组网分簇策略在节点运动复杂多变的网络拓扑中选簇不稳定的问题,提出了一种基于节点稳定性的自组网加权分簇算法。该算法设计了一种基于节点接收发送功率的节点稳定性因子,根据节点收发功率更加科学地评估了节点的稳定程度,仿真了簇首数量、簇重构次数、节点变化率和负载均衡度等性能。研究结果表明,与LOWID算法、HIGHD算法和WCA算法相比,该算法在提高簇结构稳定性上要优于其他算法。(3)在研究 AODV(Ad-Hoc On-demand Distance Vector Routing)路由算法的基础上,提出一种基于卫星中继的渐进融合分簇式自组网AODV路由算法,该算法结合卫星中继传输技术和自组网分层分簇的结构,同时从链路稳定性、链路负载、节点能量等方面综合考虑,仿真了报文发送成功率、单位数据报文对应的控制报文数量和平均路由发现时间等性能。研究结果表明该算法继承了 AODV算法的优点,并且提高了路由的稳定性和强壮性,以及适应更大规模网络的能力。