在无线移动通信系统中,空间、时间和频率的随机波动将使无线信道中的信号受到损害。分集技术则是一个对抗衰落的强有力的技术。空间或多天线分集技术由于可以与其它如时间分集,频率分集技术相结合,并在其基础上提供很大的性能增益,而成为一种很有吸引力的技术。空间分集技术的一种传统的应用技术是通过天线阵列实现,并在3G,Beyond 3G等系统中得到研究和应用,如:MIMO技术。但是由于尺寸,能量,价格等因素限制,在移动终端使用多根天线具有一定的困难。最近利用用户间协同、中继协同、天线间协同等方式提出的协同分集技术给出了一种全新的解决方案。其原理是各用户通过分布式传输和处理,分享他们的天线和其它资源从而形成一个虚拟阵列,构成虚拟MIMO系统。本文根据协同分集技术中急需解决的协同策略问题进行了研究。本文主要安排如下:第一部分首先分析协同分集的特点以及协同分集的研究现状,总结了需要进一步解决的问题。本文的第二部分给出了协同分集的基本策略AF和DF的理论研究。详细研究了AF与DF协同分集实现方式和性能,并进行了理论分析和仿真。并对AF模式和DF模式进行了深入的比较。并与相关的MIMO技术进行了相对应的比较。针对DF模式,研究DF协同分集模式下在中继节点是否需要CRC校验的问题,并对其在DF模式下中继节点带CRC和不带CRC的情况进行了理论分析。针对AF的功率分配问题,综合考虑所有信道和噪声功率,提出了把发送端MRC与接收端MRC联合考虑的功率分配优化方法。针对频率选择性衰落信道。本文在第三部分提出了多载波协同分集。提出了差分正交频分复用协同分集系统,把协同分集与差分OFDM相融合,并对此性能进行了分析。基于速度和距离的协同伙伴选择问题是一个重要问题,提出了以BER为尺度的协同伙伴选择方法并应用到V2V的系统中。针对日益增多的多媒体通信系统,本文在第四部分提出了一种新的分布式协同图像通信策略,仅仅传输经过DCT变换后重组的重要部分数据,这样以性能的微小牺牲为代价换取能量和频带的节约。在协同分集网络中,协同伙伴的选择从来就是一个非常关键的问题。以前关于这个问题的解决方案本质上是基于收发的性能而忽略了协同伙伴选择的公平性。本文最后针对协同分集系统的公平性问题,提出了一种通过跨层设计来趋向公平性的新策略。能够在性能,公平性和节点寿命方差之间达到动态平衡,从而利于整个网络的公平。