万物互联的时代,信息的交互量早已超出人们的预期,通信所需的频谱资源和能源急剧上升。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的出现在一定程度上缓解了此问题。该技术利用射频(Radio Frequency,RF)信号作为信息的载体,并行实现信息和能量的传递。由于无线通信会遇到路径损耗和多径衰落等问题,尤其长距离通信的场景,因此人们越来越多地将SWIPT技术与协作通信结合起来。两种技术的结合既可以扩展信号的覆盖范围,又能提高通信系统的服务质量和系统容量。本文研究了SWIPT中继协作系统中基于解码转发(Decode and Forward,DF)协议的中继传输方案,分析了通信系统的性能。本文主要从系统能量和通信网络寿命的角度出发,以系统剩余能量最大化为准则,先研究了功率分割(Power Splitting,PS)和时间切换(Time Switching,TS)两种接收结构下最佳中继选择(Best Relay Selection,BRS)的问题。然后,本文将该准则应用于多选多的中继系统,即部分中继选择(Partial Relay Selection,PRS)的问题。最后,借助Matlab仿真结果,证明所提方案在延长网络寿命方面的优势。本文的主要工作内容如下:1.针对PS型SWIPT中继协作网络,本文通过构建解码集和转发集来联合优化PS因子和中继转发功率,并以系统剩余能量最大化为中继选择准则,提出了一种以延长通信网络寿命为目的的传输方案,即BRS-PS。仿真时,实验通过与无能量采集(Energy harvesting,EH)的方案和基于中继-目的端容量最大化中继传输方案进行比较,证明了所提方案的正确性和可行性。2.基于工作1,本文将“系统剩余能量最大化”的选择准则应用到TS型SWIPT中继协作网络中。考虑到PS与TS传输模型的不同,本文因地制宜地进行了TS因子的优化和最佳中继的选择(BRS-TS)。Matlab的仿真结果肯定了“系统剩余能量最大化”中继选择准则在延长通信服务时间方面的优势。3.本文基于工作1的模型,进一步地将最佳单中继选择拓展到最佳部分中继选择(PRS)的问题。结合波束赋形技术,本文以系统剩余能量最大化为选择准则,优化了系统的PS因子。此外,本文利用贪婪组合的方式求得次优转发集,并且提出迭代算法求取最佳波束赋形矢量。最后借助仿真结果,证明了PRS方案的网络生存时间要长于BRS方案。