协作通信技术只需在收发器两端配置单天线就可以充分地利用无线信道资源,使得多输入多输出系统的优势能够在单天线系统中体现,从而能够有效对抗路径衰落,提高系统的传输可靠性。选择协作是单中继协作中的重要方法,仅需要一个“最佳”中继节点参与协作转发,就能获得与全中继协作相同的分集性能,因此受到学术界的广泛关注。目前对选择协作的研究通常假定在网络节点能量充足的情况下进行,认为节点的传输和协作行为与能量供给和消耗无关。而在大多数实际网络中,节点由能量有限的电池供电,一旦能量耗尽,节点将被迫退出网络,不再参与协作传输,网络性能将会受到严重影响。基于此,本文将无线协作网络中节点的实际能量状况考虑进来,在能量受限网络中研究能量对系统传输性能的影响,设计低复杂度的基于能量感知的选择协作方法,探索能量约束下的中继选择策略和功率分配方法。主要研究内容如下:1.研究协作通信的基本原理及相关技术,对中继转发机制、中继协作方式进行详细阐述,同时介绍了基本的拍卖机制和最佳拍卖理论,给出了选择协作方法的性能评价指标。2.针对电池供电的无线协作网络中能量对节点行为和网络性能的影响问题,在节点能感知能量的情况下,综合考虑中继节点的信道质量、剩余能量、传输功率等因素,利用目标节点的反馈信息,在能量受限网络中提出了一种低复杂度的基于能量感知的选择协作方法,以提高数据传输可靠性。同时,为了均衡节点的能量消耗,延长网络生命周期,提出了三种中继选择策略,分析了不同策略下系统的中断概率和能量剩余率。仿真结果表明所提出的策略能减缓或均衡能量消耗,并延长网络生命周期。3.针对实际协作网络中的节点对资源的竞争和共享问题,在多源互助型能量受限网络中,提出了一种基于拍卖的中继选择策略和功率分配方法。中继选择策略中,在需要协作的源节点和候选中继节点间实施拍卖理论来挑选最佳中继,通过竞拍方式,激励资源富裕的节点更多地协助资源匮乏的节点,并获得相应的货币补偿。在功率分配方法中,各候选中继根据能量和信道质量来分配自身传输功率和协作传输功率,并向待协作的源节点提交出价,待协作的源节点按密封式竞拍方法选择最合适的协作传输功率,以实现单个节点传输功率的最佳分配,使得单个节点在保证自身数据传输可靠性的同时能最大限度地协助其他节点,从而提升网络传输性能。仿真结果表明所提出的方法能够提高系统的数据传输可靠性,且与全功率选择协作相比能够延长节点生存时间。本文从实际网络中能量有限的角度出发,对能量受限网络中的选择协作方法、中继选择策略、功率分配方法进行了深入地研究,研究结果为选择协作方法在实际网络中的应用提供了较好的参考。