移动多跳自组网络无需预设固定设施,且具有临时组网、无中心节点、抗毁性强、动态拓扑等独特优势,无论在军事应用场合或是民事应用方面都有广阔的应用前景。而复杂的无线信道以及网络节点的无规则运动很容易导致接收信号产生深衰落,接收机大概率无法正常接收信号,网络节点间可靠数据传输就无法得以保证。而分集技术可以通过彼此不相关的信道传输相同的数据,并在接收端将这些信号进行有效的合并,利用分集增益提高系统整体的数据传输质量。因此将分集技术应用于移动多跳自组网络中具有重要的现实意义。文章首先对基于自组网的MIMO分集系统进行了研究。针对在信道条件良好的情况下继续采用MIMO分集会造成资源浪费的问题,文章借助移动多跳自组网络灵活的调度机制将MIMO复用模式引入,给出了STBC-MIMO以及V-BLAST-MIMO两种MIMO工作模式相结合的STBC-VBLAST方案。论文对两种模式间的阈值切换进行了详细的设计,出于降低基带处理复杂度考虑,文章利用EVM判决方案代替传统的SNR判决方案来对链路质量进行估计,大大降低了物理层在评估链路质量过程中的计算量。此外针对系统资源消耗过高的问题,利用串并结合处理方案代替了传统的全并行传输方案,在可接受范围内通过降低系统有效性的方式减少资源消耗。论文设计的STBC-VBLAST系统相比于传统的单天线系统,在信噪比低于15d B时误码率降低1到2个数量级,在信噪比高于15d B时系统吞吐量提升近一倍。在高速磁悬浮列车应用场景下,考虑到自组网节点资源受限的情况,文章设计了协作分集系统来提高节点间传输可靠性。其中,论文利用光纤进行中继与目的节点间的数据交互,从而避免中继节点在数据转发过程中引入新的干扰。此外还根据不同业务的特点,设计了特殊的信号互同步算法,既能保证低时延业务的传输速率,又可以兼顾非低时延业务的分集性能。经过对不同带宽下的系统灵敏度测试证明,论文设计的协作分集系统相比于传统的单天线OFDM系统,灵敏度提升2-3d B。论文将多普勒分集技术应用到了自组网中,对磁悬浮列车应用场景下的多普勒分集接收技术进行了研究。针对磁悬浮列车应用场景中节点高速移动以及信噪比较低的特点,文章对多普勒分集流程中的信道估计技术进行了研究,提出了时域修正的频域信道估计算法。仿真结果表明当信道归一化最大多普勒频偏超过0.5/T时,相比传统OFDM系统该接收结构误码率下降一个数量级;当信噪比低于16d B时,该接收结构获得相同误码性能所需的信噪比相比于传统多普勒分集系统下降约0.8d B。论文共包含图73幅,表6个,参考文献53篇。