分集是一种有效的对抗移动通信中信号传输的多径衰落和信道间干扰的技术。空间、多天线分集可以与其它分集技术,如时间、频率分集,有效的结合,在不增加传输时间和带宽的条件下,提高系统的性能。一种新型的单用户空间分集,即合作分集或者用户合作分集,被提了出来。分布在无线网络节点上的每一根天线都有自身信息要传送,且集合起来组成虚拟的天线阵列(VAA)。这种结构的通信系统可以看成是分布式或扩展式多输入多输出(MIMO)系统。 现在常用的中继协议包括:放大前向(AF)、译码前向(DF)、选择译码前向(SDF)和增量放大前向(IAF)。通过对中断概率的分析,我们对不同中继协议中系统的分集系数进行了比较,同时发现网络的拓扑结构很大程度的影响着系统的性能,但是这些研究都是基于重复码的。随后,J.N.Laneman提出了以空时编码为基础的合作分集,其理论上可以实现全空间分集增益,分集系数等于网络中合作节点的个数,同时获得比基于重复码的合作分集更高的频谱效率。在AF和DF协议中,具体的分布式空时合作系统随后被提了出来。P.Anghel给出了基于Alamouti编码的单中继和双中继分布式空时合作系统,在双中继分布式空时合作系统中,合作伙伴始终是由两个中继节点“扮演”的,但是源节点同样也可以参与到与中继节点的合作中来,因此该双中继分布式合作系统并非一定是最优的。现在,越来越多的人将目光转向大型网络中去,通过对大型网络容量上限的计算,寻求合适的中继信号处理方法使得利用该方法的网络容量在多中继情况下趋近于理论的上限,同时实现目的节点各天线的独立解码。 本论文通过对现有中继协议和传统单中继和双中继分布式空时合作系统的研究,提出了在AF和DF协议中带有反馈信息的双中继分布式空时合作系统;该系统可以大大的改善BER性能并提高分集增益。鉴于LDPC-STBC在传统MIMO系统中体现的优越性,我们将LDPC-STBC扩展到分布式MIMO系统中,并提出了基于LDPC的带有单个或双个非再生中继的分布式空时合作系统。最后,我们对大型网络中现有的两种中继信号处理方法进行了分析比较,提出了基于脏纸上写字编码的中继信号处理方法,并给出了其具体实现方案。 在本论文的研究工作中,中继节点都只起到辅助网络中主要用户通信的作用,而本身并没有通信的要求;实际上,合作通信中继方式中整个系统的资源是固定的,网络中的各用户既可以作为信源端,同时又辅助其他用户发送信息。在以后的合作通信研究中,将中继节点自身的通信考虑进去将会是非常值得期待的,同时分布式信源编码和分布式联合信道信源编码对系统性能的提升也可能会有很大的帮助。