作为无线网络的前沿课题，协作通信在无线Ad hoc网络、无线传感器网络、无线局域网(WLAN)等新一代网络中具有广阔的应用前景。利用无线网络的广播特性，协作通信通过协作伙伴的“旁听”及对旁听获得的信息处理、传送等手段，可以有效地降低无线链路的衰落和不稳定性，提高网络的可靠性和数据传输速率，扩展了网络的覆盖范围。因此，结合信号处理技术，研究无线网络中协作通信机制、协作方案及其性能具有重要的理论意义和参考价值。　　 本文首先介绍了协作分集的基本原理。在此基础上，研究了重复编码协作系统的功率分配问题。在总功率P一定的条件下，从误码率(BER)出发，利用大信噪比条件下误码率的下界或上界进行功率优化分配，推导出了信源和中继器间分别采用AF和DF协议时的最优功率分配表达式。在所建系统模型基础上，通过Monte Carlo仿真获得系统性能，结果表明:所提出的功率优化分配方案可以有效地降低系统误码率，提升系统的中断概率。　　 其次，探讨了网络编码在DF协作分集无线通信系统的应用。在静态DF和自适应DF协作系统中，本文进行了有无网络编码的中断概率理论分析和相应的Matlab仿真。结果显示:当交互信道质量较差时，采用网络编码协作可以改善系统的中断概率性能；在自适应DF网络编码协作系统中，当信息速率R和交互信道质量一定时，第一帧分配的功率越多，中断概率越小。此外，分析并比较了传统的DF协作和自适应网络编码协作系统的分集一复用增益性能。结果表明:自适应DF网络编码协作不仅可以获得二阶分集增益，而且可以提高系统频谱利用率。　　 最后，提出了一种基于空时码的协作网络编码方案(ST-CNC)，推导出采用ST-CNC的两跳链状网络中端到端信息交换的误比特率，分析了该方案带来的分集增益和网络编码增益。结果表明；相对于传统的多跳链路的数据交互策略，该方案能够带来明显的性能增益。