下一代无线通信系统需要更高的传输速率和更可靠的传输性能。增设节点（基站）提高无线通信网络的覆盖率、对抗信道的衰落和提升系统的性能，将增加成本开销。多天线MIMO系统（Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出）因增加少量的成本，即可显著提升系统的传输性能，受到了广泛关注。但由于节点终端体积、功率等原因，限制了多天线系统投入实际的应用。在这样的情况下，协同通信作为一种多天线技术的扩展，由多个节点组成协同伙伴对数据进行协同转发，实现多天线之间的资源共享，使单天线节点也可以实现空间分集，成为近年来无线通信领域的研究热点。　　 文章以信息论作为理论基础，研究了协同通信物理层的协同分集技术，分析了几种常见的信道模型，计算出了这几种信道模型（离散无记忆信道、高斯信道、加性噪声信道、瑞利信道）的信道容量，以对讲机的应用为背景，对不同协同传输机制进行了研究。首先，对三节点半双工译码转发、三节点半双工放大转发、三节点半双工选择性协同以及三节点增加性协同机制进行了讨论，分析了每种协同机制的优缺点，算出不同协同机制下的信道容量，对半双工选择性协同机制进行了改进，使系统的信道容量得到提升。随后，对传统的三节点半双工译码转发和放大转发协同的协议进行了研究，在不同的信号调制方式(2ASK、2FSK、M-PSK)下，进行了系统的抗噪声性能分析，给出了不同调制方式的系统误符号率(SER)。结果表明，经过协同传输之后，系统的误符号率均低于直接传输的系统误符号率，增强了系统的抗噪声性能。最后，对新型的协同机制一叠加调制的协同协议进行了研究，分析了理想信道和非理想信道下的信噪比(SNR)，计算了叠加调制机制下的误符号率，提出了一种功率/带宽二维联合优化的资源分配策略，仿真结果表明，利用这种资源分配策略，可以进一步提升系统的容量，改善系统的性能。