协作分集技术通过用户共享彼此的天线形成一个虚拟的多天线网络,从而获得发射分集以对抗无线信道中的多径衰落,可以有效地改善移动终端上行链路的性能。论文主要研究协作通信中的几种协作协议及分布式空时码、分布式空时频码在协作系统中的应用。基本协作协议包括固定型中继、选择型中继、增强型中继三种。固定型中继根据中继转发方式分为放大转发和译码转发两种,选择型中继根据用户间信道条件决定由中继转发还是源发,增强型中继根据目的端的反馈信息决定是否需要协作。论文给出一个基于Alamouti空时协作的改进方案,使得系统不需要额外的反馈信息,并在高信噪比时性能与原有方案一致。根据空时码设计准则并结合协作系统的特点,推出分布式空时码的设计准则为秩准则、行列式准则以及功率控制准则。介绍了分布式空时码的实现方式及性能分析。论文介绍了一种不需要中央节点分配码字的随机化空时码方案,并给出了随机化空时码的改进方案,使其能获得最大编码增益。在宽带无线系统中,为克服多径信道影响并提高频谱效率,可以将MIMO和OFDM技术相结合,在空、频两维或空、时、频三维编码以获得相应的性能增益。论文介绍了译码转发和放大转发中空频码的实现方式及性能分析。给出了异步协作系统中的一种正交空时频码方案,其主要思想是将MIMO中的正交空时分组码的时间维码字分布到时间和频率两维上,分布情况可以根据信道条件自适应改变,该方案的好处在于利用OFDM消除了中继间的同步误差,能得到全空间分集且具有简单的线性译码结构。