协作分集是一种新的空域分集技术,允许多个用户共享彼此的天线,形成虚拟的MIMO信道,获得MIMO技术的优势。协作分集为MIMO技术在小型移动终端网络中的应用提供了一条实现途径,因此得到广泛关注,成为近来通信领域的研究热点。协作伙伴的选择是协作分集技术走向应用的第一步,但关于协作伙伴选择的研究还不是很成熟,本文以此为重点对协作分集技术进行了深入研究。本文首先在深刻理解无线信道特性的基础上研究了各种分集合并技术,尤其是空间分集技术。引入了协作分集的概念,研究了其工作原理和现有的各种协作协议,分析了协作分集系统的性能。其次,深入研究了协作伙伴的选择问题。针对Ad Hoc网络提出了一种基于即时信道状态信息和节点剩余能量的节能选择方案,通过与最佳信道状态选择法作比较,对该方案进行了性能分析;对于蜂窝网络,研究了阴影衰落相关性对系统的影响,提出一种基于阴影衰落相关性的伙伴选择算法,通过对是否考虑相关性的对比,研究了该方法的性能。最后,提出将协作分集应用于水声通信系统,并建立了水声通信实验平台为进一步实验验证协作分集的效果作了准备工作。理论分析与仿真结果表明,伙伴选择的节能策略有利于节省能量,延长网络寿命;而基于相关性的选择算法能够降低阴影衰落相关性对系统容量和中断概率的影响。仿真和实验表明协作分集在水声通信网络中具有应用的前景,值得进一步深入研究。