在无线通信中,多径衰落一直是影响系统可靠性的重要因素之一,分集技术是对抗多径衰落的有效技术。作为典型空间分集技术的多输入多输出(MIMO)技术,能够很大地改善无线通信系统的性能。然而,由于受到移动终端体积、功率等方面的限制,MIMO技术的应用受到了一定的制约。协作分集作为一种新的空域分集,为MIMO技术走向实用化提供了一个新的途径。协作通信的基本思想是:利用无线信号的广播特性,在多用户通信环境中,使用单根天线的各邻近移动用户按照一定方式共享彼此的天线来相互协作发送信息,产生一种类似于多天线发送的虚拟天线阵列(Virtual Array),从而获得空间分集增益。本文主要研究协作分集协议的设计问题。首先,详细介绍了协作通信的系统模型及其工作原理;接着按照不同的标准对现有的协作分集协议进行分类,并简述了各种协议的工作原理。然后,详细分析了放大转发(AF)和解码转发(DF)两种基本协议,研究了其中断概率性能,并与直传模式对比分析,进一步阐明了这几种协作分集协议。最后,介绍了估计转发(EF)协作分集协议的工作原理,对其中断概率和性能仿真进行了分析。结合AF和EF的特点,提出了一种新的协作分集协议——自适应估计转发(AEF)协作分集协议。该协议的基本思想是,根据用户间信道CSI的不同,中继端R对接收到的信号采用不同的处理方式。即在中继节点R处,当用户间信道的传输特性较好(即I SR> R)时,中继端R采用EF模式对接收到的信号进行非线性估计和转发。反之,当S至R信道处于深衰落时,R端对接收到的信号采用AF模式进行功率放大转发。通过分析中断概率以及系统仿真结果,得出了AEF与AF和DF相比性能更优越的结论。