无线信道的衰落特性是阻碍无线通信服务质量提高的主要原因之一，分集合并技术是对抗无线信道多径衰落最有效的方式之一，但是在某些场合，移动终端受体积和功耗等原因的限制，不适于配置多根天线，所以协作分集技术应运而生。　　协作分集技术利用了无线电波的广播特性，系统中的每个用户都可以接收到源节点的发射信号，从而可以作为中继节点转发源信号至目的节点，这样，系统中的各个用户共享其天线，形成了虚拟多天线系统，可以提高无线通信系统的可靠性和有效性，降低中断概率。但在现有对协作分集技术的研究中，仍然存在一些问题：对协作分集技术的性能研究不够全面，协作分集技术的应用还有扩展空间等。因此，本论文主要从三个方面对协作分集技术进行研究：协作策略、协作分集性能及扩展应用。　　在增强型放大前传IAF系统中，接收端可以根据信道状况在直接链路和中继链路之间切换，当直接链路不满足传输要求时，无条件的切换到中继支路工作，为了给切换增加限制条件，即选择满足接收性能要求的中继支路，提出了两中继的增强型放大前传2R-IAF协作分集系统：即在IAF系统的基础上增加一个备选中继，由接收端根据信道状态自适应地进行切换，选择协作伙伴。给出了2R-IAF系统的误码率和中断概率的闭合表达式，通过对系统的性能的仿真和分析，得出结论：增加了备选中继可以很大的提高系统的误码率性能和中断性能；并通过仿真给出了系统的最佳切换门限，在实际应用中，可以根据通信要求来灵活设定门限。论文还给出了2R-IAF的二阶统计特性的闭合表达式，仿真分析证明了系统二阶统计特性也依赖于切换门限和中断门限的选择。　　针对二阶统计特性在通信系统设计中的重要性与传统莱斯公式的复杂性，提出一种离散的分析自适应协作分集技术二阶统计特性的方法，给出了LCR和AOD闭合表达式，只与中继支路和直接链路的LCR和CDF有关，对于分段不连续的包络过程，代之以单支路的二阶统计特性，克服了求导的困难，易于计算，而且对具有复杂协作策略的协作分集系统的二阶统计特性的计算，提供了一种通用的方法。论文首次给出了Rayleigh信道下，IAF系统在采用MRC接收和只输出单支路信号时，系统LCR和AOD的闭合表达式。　　应用离散方法，论文给出了Nakagami-m信道下增强选择解码中继ISDF系统的中断概率和二阶统计特性的闭合表达式。通过分析仿真表明了ISDF中继系统可以提高系统的中断性能，并且当切换门限与中断门限相等时，系统的中断性能最佳；同时给出了从系统LCR和AOD不同角度选择最佳门限时，切换门限与中断门限的关系，在实际通信时，可以根据通信要求来选取适当的门限。最后还通过仿真表明ISDF中继系统的中断性能和二阶统计特性受到了源节点到中继S-R链路和中继到目的地R-D链路中较差的链路所限制。当S-R和R-D的信道参数m相等时，系统的二阶统计特性最佳，从而给出了实际应用中，选择中继的条件。　　最后论文将协作分集技术应用于多用户OFDM系统，提出了子载波协作技术。在当某个子载波进入深衰落时，选择另外的子载波进行协作。通过对反馈概率进行分析，得出了一个子载波需要协作的概率远大于多个载波需要协作的概率，所以简单的考虑单个子载波需要协作的情况。并给出了子载波协作OFDM系统的功率分配策略。当所有子载波都满足传输条件时，采用平均功率分配的策略，当有子载波不满足接收门限时，调整功率分配方法。为了降低系统的反馈负担和复杂度，还提出了自适应子载波协作策略，即改变了每个OFDM符号都进行子载波分配的方法，只有在系统容量恶化到不能满足要求时，才根据反馈重新进行子载波分配。通过误码率比较，说明了采用子载波协作技术可以改善系统的误码率性能，并且当用户数增多时，可以获得更好的性能改善；并且自适应子载波协作技术虽然与注水功率分配还有性能上的损失，但能够降低迭代的次数和计算的复杂度，减少了反馈量。