伴随着无线通信技术的飞速发展，准确、高速、大容量已经成为现代通信的主要特征，然而通信范围的不断扩大，通信环境的更加复杂多样，导致了通信信道中严重的衰落和干扰等其非理想特性的产生。多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)技术充分利用空间分集来实现无线信道的抗衰落，它能在不增加带宽的前提下大幅提高通信网络的信道容量和频谱利用率。然而，在许多应用场景中很难直接应用MIMO技术，例如无线传感器网络和自组织网，移动终端或者网络节点受到功耗、价格以及自身尺寸的限制，终端和节点无法使用多根天线。此时，中继协作分集概念应运而生。其原理是无线通信系统通过中继节点的协作形成一个虚拟的MIMO系统，从而获得分集增益，它在克服了传统MIMO系统对移动终端设备限制的同时，增加了系统的覆盖范围和通信的可靠性，在无线传感器网络、无线AdHoc网、无线Mesh网、以及蜂窝网等系统中有着广泛的应用前景。另一方面，作为一种正交多载波调制技术，正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)以其优越的抗多径性能和更高的频谱效率成为下一代通信系统物理层核心技术。而OFDM技术与中继分集技术的结合，能够更好地改善数据的传输速率和通信的可靠性。但同时会使通信系统中的资源优化分配问题变得更加复杂，因为它需要把子载波和功率等资源联合分配给系统中的各节点。此外，在OFDM中继通信的各跳中，子载波上的信道衰减相互独立，因而子载波匹配便显得极其重要。本文以OFDM中继系统中的功率分配和子载波匹配技术作为主要研究内容，并提出一种基于有限反馈的资源分配策略。主要内容如下：1.在假设发送端与中继节点具有完全信道状态信息的前提下，本文提供了一种低复杂度的联合资源分配算法，包括两跳的子载波匹配以及子载波的功率分配。在总功率受限以及个体功率受限两种应用场景中，论文分别对解码一转发(DF, Decode-and-Forward)，放大一转发(AF,Amplify-and-Forward)两种转发机制进行了探讨。由于子载波匹配限制条件的特殊性，优化问题表现为一个混合整数规划(MIP，Mixed IntegerProgramming)问题，基于多载波系统资源分配问题的特殊性，论文采用对偶化方法获得了该优化问题的闭式解。仿真结果验证了文中的分析，通过与现有算法的比较，揭示了新算法的可行性和有效性。2.在实际OFDM中继通信系统中，由于受到迂回滞后、信道估计误差、反馈链路容量有限等因素的制约，发送端及中继节点很难获得完全信道状态信息。本文对基于有限比特反馈的OFDM中继系统资源分配策略优化进行了研究，并提出了基于有限比特反馈的最优功率和子载波联合分配方案。基于有限反馈的资源分配策略优化的关键在于码本设计。论文提出了基于容量最优化准则的新码本设计算法，并设计了新的失真函数，改进了通用的Lloyd算法。通过仿真，论文验证了只需要有限比特的反馈便可以给系统带来较大的性能增益。3.分析发现，在三节点中继分集网络中，在某些信道状态下，中继在第二时隙并不进行转发。在OFDM通信系统中，这种现象则表现为部分子载波在第二时隙处于空闲状态，并没有得到充分利用。本文提出一种改进型AF与DF机制，在第二时隙允许源节点在那些空闲的子载波信道中发送新的信息。从而更加充分地利用系统频谱资源。论文提出了一种基于改进型AF（DF）功率分配和子载波匹配算法。仿真发现，相比于传统的中继机制，基于OFDM改进型中继系统获得了显著的容量提升。4.为了验证所提出改进型算法的可扩展性，论文还对具有多个用户终端的下行链路系统的联合资源分配进行了讨论。在具有多个目的节点的模型中，系统还需要额外考虑子载波对在不同的目的节点间分配问题，也就是解决如何将子载波对分配给最合适的目的节点，以实现系统性能的最优化。算法仍然采用改进型转发机制。仿真部分验证了算法的有效性，即源节点在第二时隙的额外传输所带来的的积极效果，使得基于改进型DF中继系统的联合资源分配算法的性能要优于基于传统DF的联合资源分配算法。