近年来,无线传感器网络受到了广泛地关注。然而,传感器节点的能量有限性和无线通信的衰落特性限制了无线传感器网络的应用。多输入多输出(MIMO)技术可以抑制无线通信中的衰落。在保证相同通信可靠性时,MIMO技术提供的空间分集增益可以节约发射端的能量。但是,由于传感器节点受到能量、处理能力和体积的限制,所以安装多根天线很困难。协作通信技术利用相互邻近的通信终端协作形成的虚拟天线阵列提供空间分集增益。因此,无线传感器网络可以应用协作通信技术节约能量并克服衰落的影响。本文主要研究无线传感器网络中分布式空时编码技术。首先,介绍了协作通信的基本概念和工作原理,分析不同协作通信协议和协作方式的优缺点并指出适合无线传感器网络的协作协议和协作方式;其次,介绍了MIMO系统中的空时编码的系统模型、设计准则、解码方法以及几种空时编码方法;然后,在无线传感器网络中引入分布式空时编码,并在各传感器节点间信道衰落的方差不同以及中继节点采用各行正交的编码矩阵的条件下推导了成对差错概率的上界,从而得到了分布式空时编码的设计准则,接着依据设计准则在分析了现有的分布式空时编码的基础上构造了一种新的分布式空时编码并仿真比较了其与现有的分布式空时编码的平均误比特率性能;最后,本文提出了两种功率分配方案,仿真结果表明功率分配能改善协作通信系统中分布式空时编码的平均误比特率性能。