随着无线通信的发展,人们不断追求更高品质的无线数据传输和服务质量(QoS),无线通信正朝着高速率、宽覆盖的方向发展。但无线通信中的多径衰落效应始终是困扰数据传输质量的最大问题。由此,人们从中继信道得到启发,提出了协作分集的概念。目前的研究结果表明:协作分集作为一种新的空域分集,可以像MIMO一样有效对抗信道衰落、提高信号的覆盖面积、增加系统容量、提升数据传输速率和服务质量。本文首先从分集技术的基本概念入手,对分集技术的分类和接收合并方式进行了综述。分析了协作分集中的几种协议并对各个协议进行了比较。文中基于译码转发(Decode-and-Forward)协作分集协议,重点研究分析了在多中继节点的情况下,采用重复编码(repetition)和空时编码(space-time-code)方式的信道互信息量和系统中断概率。并在此分析基础上,提出了一种在多个中继节点、单个源节点和目的节点的场景下,通过部分信道状态信息(CSI),基于信道容量增益判决的多中继选择方法。该中继选择方法能够选用较少的中继节点数获得和最优中继选择方法非常相近的系统性能,在相同中继节点数参与协作通信的情况下,这种方法比原有的基于距离的中继选择方法和随机选择中继的方法在中断概率上有明显地提高。接下来本文讨论了在Nakagami-m衰落信道模型下,针对系统总功率和各中继节点功率都受限的实际情况,提出了一种以最大化系统互信息量为目标的各节点最优功率分配方案。通过采用凸优化算法,功率在源节点和中继节点间得到了合理的分配。并从信道的各态历经容量的角度,分析证明了这种功率分配方案明显的提高了系统性能和功率效率。