协作通信技术通过网络节点的协作传输,能够抵制不同程度的信道衰落,由此成为无线通信领域的热门研究方向。由于资源匮乏,特殊环境下的通信系统无法对网络节点进行供电。因此能量受限的网络节点需要从环境中进行能量收集,利用收集的能量来协作转发信息。本论文围绕能量受限的协作通信系统的中继协作技术展开研究,重点研究了中继能量收集协议和中继选择策略,旨在优化系统吞吐量和中断概率性能。研究内容如下所示。在基于射频干扰的单中继携能协作通信系统中,本文将中继的能量收集和信息传输过程进行离散化,分成能量收集、信息缓存和信息转发三种中继工作模式。本文结合能量分集和机会能量收集,首先提出ED-OEH中继协议,然后基于本协议提出一种中继工作模式启发式选择算法。算法使中继节点在每个时隙根据链路之间的信道容量关系和设定的链路信噪比阈值选择合适的工作模式,协作完成信息传输过程。数值仿真结果证明基于ED-OEH协议的中继工作模式启发式选择算法能够有效提升系统的吞吐量。针对多中继携能协作通信系统,本文提出一种结合缓存队列状态选择优先级和链路信噪比的中继选择方案,方案的选择优先级通过提高系统的有效传输链路数量来优化系统中断概率。本文通过马尔可夫链理论对系统中继簇的缓存队列状态转移过程进行建模,根据中继缓存队列状态的变化情况分析得出系统中断概率。数值分析结果表明基于中继缓存队列状态选择优先级和链路信噪比的中继选择算法能够有效提高系统传输的中断概率性能。