协同中继通过多用户间的共享天线构成虚拟多天线阵列来获得空间分集增益，进而降低系统断线概率，提高信道容量。协同中继的这些优势，让它倍受关注。在分布式中继应用中，无线设备通常是以电池供电，但线性调制因为具有较高的峰值平均功率比，在功率放大器处会产生很大的能量消耗。连续相位调制(Continuous Phase Modulation, CPM)是一种恒包络调制方式，对功率放大器的非线性特性不敏感，可采用非线性的高功率放大器进行放大。因此可以有效解决分布式中继应用中的能耗问题。本文对协同中继和CPM空时码设计进行了研究并将CPM空时码应用到协同中继中。第二章将机会中继应用到增量中继和两路中继系统中，研究了系统能够获取的性能。机会中继是在多个潜在的中继中选择最优者进行信息转发，能在保证系统频谱效率的同时获取更高的分集增益。首先研究了结合机会中继的增量中继系统的中断概率，误符号率和平均信道容量并进行了仿真验证。理论和仿真结果表明，在低信噪比时，系统能够获取分集增益，潜在的中继个数越多，能够获取的分集阶数越高；在高信噪比时系统不能获取分集，性能不会随中继个数的增加而获得提升。接着研究了结合机会中继的两路中继系统的性能。在中继间距离相对于源到中继的距离较近的情况下，给出了一种中继选择方法，并在此中继选择方法下研究了系统的中断概率，给出了在系统采用BPSK调制时的误比特率的理论值。结果表明，在中继间距离是源到中继距离的1/5时，系统在0到25dB的信噪比内能够获得和无中继间干扰时相同的中断概率。随中继间距离的变大，性能不断下降。在高信噪比时中继间干扰成为限制系统性能的主要因素。第三章研究了CPM空时码设计。首先介绍了CPM信号模型和二进制CPM信号的Laurent分解。接着给出了平坦衰落信道下CPM空时码设计准则并介绍了几种具有低检测复杂度的CPM空时码。最后本章针对GMSK类信号提出了一种频率选择性信道下的CPM空时码。该方案基于差分预编码和CPM信号的频域均衡技术。在发射端对信号做预编码消除CPM信号的记忆性，在接收端对信号做Laurent分解。由于预编码的引入，接收端只需做简单的线性处理就可以完成信号的解调，大大降低了解调复杂度。第四章将两种具有低检测复杂度的CPM空时码应用到协同中继中。第一种方案基于CPM信号块，将一段CPM信号看成是线性调制的一个符号，在源节点和中继节点处形成Alamouti码，从而获取分集增益。第二种方案基于数据符号，采用第三章中的预编码方法，在源节点和中继节点处形成符号级的Alamouti码。第二种方案只适用于GMSK类信号。两种方案都能获取分集增益。在都采用GMSK调制时，第二种方案的性能较差，但有更低的解调复杂度。最后，在第五章对全文进行了总结，并给出了下一步工作的建议和未来的研究方向。