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协作通信是当今无线通信领域的研究热点之一。该技术有效缓解了多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术在实际应用中的困难,其本质是利用无线通信系统中多个分散的天线构成一个虚拟的多天线阵列,从而获得空间分集增益。与传统的端到端通信系统相比,协作通信可以降低无线通信网络的传输功率、提高传输速率、增加无线通信链路的可靠性、扩大无线系统的传输距离和覆盖范围。而在复杂的分步式网络中,存在多个节点或多根天线,导致接收端很难完全获取信道状态信息(Channel State Information, CSI)。因此近几年国内外学者将研究重点转移到了差分传输方法中。为了保证差分传输过程顺利进行,消息矩阵要满足酉特性,因此传输符号中必定包含一定的信息冗余,从而限制了系统的传输速率。针对这一问题,本文开展了以下工作：(1)研究全速率双路径(Two-Path)中继传输模型。在一般的协作通信模型中,节点无法在同一时频收发数据,在传输的第二个阶段源节点常处于空闲状态,因此造成了时隙的浪费。双路径中继传输模型由一个源节点、一个目的节点和两组中继节点组成,每一时隙源节点都可以发送新数据,因此是一个全速率的协作模型,可以有效提高系统的频谱效率。(2)在研究的基础上引入循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity, CDD)技术,该技术可以增强信道的频率选择性,降低接收端的检测复杂度,且检测复杂度不随中继节点数目的增加而增加。(3)为了进一步提高传输速率,本文设计了速率嵌入式差分传输方法。在传统的差分空时编码间隔中嵌入全速率全分集(Full Diversity Full Rate, FDFR)编码,这样就可以在保证系统误码性能的同时提高传输速率。仿真结果表明,在相同的误码性能下,速率嵌入式的差分传输可以提高系统的频谱效率,而在相同的频谱效率和衰落的信道下,速率嵌入式的差分传输又可以明显改善系统的误码性能。综上所述,本文研究的速率嵌入式差分空时传输方案在分布式网络中具有较高的频谱效率和较低的检测复杂度,提高了通信系统的有效性和可靠性,具有理论研究意义和实际应用价值。