多天线输入输出（MIMO）等空间分集技术能大幅提升无线移动通信系统容量，但实现MIMO的智能天线等技术复杂度高，价格昂贵，目前难以实用。协作通信则是提升无线移动通信系统容量的另一种有效途径，它在多用户通信环境中，通过共享邻近移动通信用户的天线来产生一种与MIMO等效的虚拟多天线输入输出通信系统环境，从而获得相应的空间分集，大幅提高无线移动通信系统传输性能和容量。本文重点研究中继选择算法及协作中各节点的功率分配方案。具体的研究内容如下：（1）论文简要阐述了协作通信的理论基础知识，主要包括无线信道的特点及几种常用的信道衰落模型，时间分集、频率分集和空间分集及三种合并技术，及放大转发、解码转发和编码转发等三种协作传输协议的详细过程。（2）本文详细分析了几种已有的中继选择算法，并在基于信噪比和信道增益的双向中继选择算法的基础上，考虑了源节点和目的节点之间的直接传输链路。只有当直接传输失败时，才采取协作通信模式，即探讨了何时需要协作的问题。此外，还分析了改进后算法的中断概率性能。（3）本文研究了发送功率的分配问题，提出了一种适用于双向AF协作系统的功率分配(R-OPA)方案，此方案以平均总速率上界为目标函数。在选择单个中继参与协作时，此算法对源节点和中继节点的发送功率进行合理地分配。此外，在R-OPA算法的提前下，分析了系统的中断概率性能，并得出了中断概率上下界的闭合表达式。仿真实验表明，本文改进的中继选择算法，能获得4dB左右的增益，并系统总速率提升为原来的1.4倍。本文提出的功率分配算法是基于信道统计特性的，不需要实时地更新信道状态信息，有低复杂度的特点，并且和等功率分配算法相比能提高系统的平均总速率，降低系统的中断概率。