无线协作通信技术是一种利用无线中继进行协作传输的技术,可以扩大无线通信系统的覆盖范围,还可使无线终端获得分集增益,从而提高系统容量、可靠性以及能效性能。然而,中继节点有限的电池续航能力极大的限制了这项技术的发展。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的出现有效的缓解了这一问题。SWIPT技术可使中继节点在接收信息的同时进行能量采集,从而为节点电池能量进行补充,有效延长无线通信网络的寿命。现阶段对SWIPT技术的研究已经取得了一定的成果,但是目前大部分研究采用的线性能量采集(energy harvesting,EH)模型或者非线性能量采集模型都忽略了EH电路有限的灵敏度这一个重要特征。在低输入功率下,灵敏度的大小对整个通信系统的性能有着不可忽视的影响。因此,本文考虑在远场射频通信的条件下,研究了单中继SWIPT协作通信系统在有限灵敏度非线性EH模型下的传输性能问题,分析了资源配置参数对系统中断性能的影响;进一步地,本文将单中继通信推广到多中继通信,研究了混合中继协议和动态功率分割因子的联合优化问题。本文的主要工作内容如下:1、对于单中继SWIPT协作通信系统,在考虑有限的能量接收灵敏度前提下,研究了非线性EH模型下的中断性能。传统协作通信有两种中继协议,分别是放大转发(Amplify-and-Forward,AF)和解码转发(Decode-and-Forward,DF)。本文基于Rayleigh信道模型,推导了中继节点采用DF中继协议将信息转发到目的节点的中断概率表达式,同时和传统的线性EH模型和非线性EH模型的系统中断概率进行了对比,并且基于中断概率的解析表达式研究了各种不同的资源配置参数对系统性能的影响。Monte Carlo仿真实验表明了本文推导表达式的正确性,仿真结果表明:(1)中继节点的位置,功率分割因子,源节点的发射功率等参数对系统的中断性能有明显的影响;(2)有限灵敏度非线性EH模型系统的中断系统会比传统的线性EH模型和非线性EH模型的系统中断性能差,但是更接近实际情况,也更具有参考价值;(3)系统的中断概率分别是关于功率分割因子、中继节点部署位置的凹函数,存在最优解使得系统中断概率最小。2、针对多中继两跳SWIPT通信系统,本文提出了一种混合中继协议和动态功率分割因子的联合优化算法,并通过对目标函数的建模求解,进一步验证了算法的可行性。在源节点到中继节点的链路信噪比无法确定的情况下,我们提出利用中继节点能够成功解码的临界功率分割因子来确定中继节点的中继转发协议。之后又进一步限制了功率分割因子的取值范围来保证能量接收机的输入功率在灵敏度和饱和输入阈值之间,使能量接收机既能正常工作又不因为饱和状态造成资源的浪费,在此基础上,我们优化了功率分割因子来实现目的节点的传输速率最大化。仿真结果表明,采用混合中继转发协议、动态功率分割因子与采用单一中继转发协议,且固定功率分割因子的多中继系统相比,目的节点能实现的传输速率更高。需要指出的是,本文的研究工作都是基于有限灵敏度的非线性EH模型进行的,能量收集模型更符合实际情况,求解难度也更大。