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根据ARQ协议传输每比特数据的等效能耗数学模型，针对无线传感器网络结构特点，分析研究了在高斯白噪声和瑞利衰落噪声信道中MIMO和协作SIMO分集的传输能耗与误帧率的关系特性；通过数学论证和计算机仿真，指出MIMO分集传输较之单路非分集传输消耗更多的能量，而协作SIMO分集传输则使得能耗更低，且最低能耗均与误帧率有关。