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MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)技术能够显著的提高系统的性能，扩大覆盖范围，已经受到广泛的关注。但是，移动终端由于受到其体积、功率的限制，制约了MIMO技术的应用。协作通信主要是通过用户之间共享彼此的天线，形成虚拟的MIMO传输信道，从而获得空间分集增益，能有效地对抗无线通信中的多径衰落对系统的影响，提高边缘小区频谱效率、通信系统的服务质量QoS(quality of service)和可靠性。这就提供了一种MIMO技术走向实用的新思路。本文主要研究协作通信中中继节点的选择和功率分配问题。主要工作如下：（1）首先介绍one-way中继系统的放大转发，译码转发中继协议基本原理和系统模型，分析比较了几种典型的中继选择和功率分配策略对系统的中断概率、信道容量等性能的影响。（2）为了克服one-way中继系统频谱效率和信道容量偏低的缺陷，本文在研究two-way中继系统的基础上，提出了一种基于two-way AF中继系统的最大化瞬时信噪比乘积(MISP)的中继选择策略，选择出最佳中继节点，之后，运用信噪比平衡技术进行功率分配（SNR-Balancing-IPA），推导出了最优功率分配方案的表达式。理论分析和仿真结果都表明，与文献中提出的凸优化功率分配方案相比，本文建议的MISP中继选择及SNR-Balancing-IPA功率分配策略提高了系统的可达总速率和，降低了系统的中断概率，改善了系统的性能。（3）为了进一步提高网络吞吐量，降低发送能耗，本文首先研究模拟网络编码和物理层网络编码的双向中继系统模型。基于网络编码的two-way中继系统模型，研究讨论了最大化最小信道增益（maximized minimum channel gain,MMCG）、最大化信道增益调和平均值(maximize harmonic average,MHA)的中继选择方案和基于最大化可达速率和准则的最优功率分配方案。仿真结果表明基于物理层网络编码的Two-way中继系统，本文建议的联合MMCG中继选择和最优功率分配方案系统可达速率和相对于联合BRS(bidirectional relay selection)中继选择和等功率分配方案约有1.6bit/S/Hz速率的提高。（4）为了提高系统的可达速率和，降低系统的中断概率，本文建议了一种联合机会源选择和中继选择的OSS-RS策略。在最大化OSS-RS系统可达速率和的基础上，研究讨论了最大化瞬时信噪比（maximized instantaneous signal-to-noise ratio,MISNR）的中继选择策略。在等功率分配条件下，提出了基于AF的OSS-RS系统的最大化信道增益的调和平均值的中继选择策略。进一步，在最大化瞬时信噪比的基础上提出了一种最优功率分配方案。理论分析和仿真结果均表明，本文提出的中继选择和功率分配策略增大了系统的可达速率和，降低了系统的中断概率，改善了系统的性能。（5）对全文做全面总结，指出一些尚未解决的问题和下一步研究的方向。