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随着多媒体业务的广泛应用,人们对新一代无线移动通信系统提出了更高的要求。未来的无线移动通信系统要能够提供更高的数据传输速率、更广的信号覆盖范围并支持更高速率的移动性。在现有的网络结构中引入中继并进行中继协作式通信并认为是高速率高覆盖要求下最可行的改进。中继协作通信技术已在WiMAX、WINNER和3GPP等通信标准中得到深入的研究,具有极为广阔的应用前景。本文以实现中继协作技术在实际无线通信中的应用为目标,对中继协作机制进行了研究与分析。论文首先介绍了多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)无线通信系统基本原理,对空时编码技术,特别是Alamouti空时分组码(Space Time BlockCode,STBC)编码译码过程进行了详细的介绍,并对其在SCM信道和Jakes信道模型下的误包率性能进行了仿真实现;简要介绍了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术和基于OFDM技术的MIMO系统原理。接着论文介绍了中继技术原理及现有的中继协作机制,对三终端的中继协作机制、两跳多中继并行传输的协作机制以及多中继多跳协作机制进行了简要介绍并具体分析了IEEE802.16j中的中继协作机制。在此基础上,对现有的多天线中继STBC协作机制进行了改进,提出了一种将中继间STBC协作与单个中继的多天线波束成型相结合的多天线中继协作机制,并针对所提机制信道反馈开销大,无法应用到实际系统中的缺陷,对有限速率反馈技术进行了研究,提出了一种适合所提中继协作机制的有限速率反馈设计。最后搭建了OFDMA系统中下行中继协作链路级仿真平台,实现多种单天线中继和多天线中继协作机制,并对现有中继协作机制与本文所提中继协作机制进行了仿真实现和性能对比分析。