随着移动多媒体业务的快速发展,更高的传输速率、可靠性以及服务质量(quality-of-service, QoS)被人们所需求。如何克服多径效应,利用多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)技术优势成为研究协作通信的出发点。该技术通过共享协作区域内多个单天线用户或节点来形成虚拟MIMO,以此实现空域分集。它为MIMO技术的可实用性提供了新的思路,成为了新一代无线通信技术研究的热点之一。本文主要针对两路多址广播(Multiple Access Broadcast, MABC)和改进的时分广播(Time Division Broadcast, TDBC)放大转发(ampli fy-and-forward, AF)半双工中继系统,研究了三节点功率和受限情况下基于系统平均速率最大化的节点功率资源分配问题以及两种中继选择准则。论文的主要研究工作如下：首先,从无线信号传播特性、协作分集增益、协作中继网络结构、协作策略、协作通信的优缺点概述了协作通信网络。其次,考虑到一路AF半双工中继系统源节点和目的节点完成信息交换需要四个时隙造成频谱效率不高的事实,研究了两路AF半双工中继系统下的两种不同类型的中继模型：MABC和改进的TDBC,前者包括两个时隙,后者含有三个时隙且存在直接链路信号。针对求解高次方程的复杂性,提出了两系统基于单节点平均传输速率最大化的次最优功率分配方案,并推导了它们的速率表达式。通过MATLAB仿真分析了两种系统各自的节点功率大小和链路性能。结果表明中继节点位置和直接链路对传输速率的影响较为明显。最后,论文分析了协作区域内的最佳中继节点如何被选择的问题。在实际网络中,协作区域内存在大量的中继节点,每一个中继节点都有可能成为辅助传输的角色。但是,源节点不可能利用协作区域内的所有中继节点来辅助传输,因为系统功率资源总是受限的。于是针对两路MABC-AF半双工中继系统,提出了基于平均传输速率和平均等效信道增益的中继选择方案。通过仿真分析得到了基于平均等效信道增益的中继选择策略的优越性。