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协作通信系统可以看作是一个虚拟多输入多输出MIMO(Multi-Input Multi-Output)系统。然而它与MIMO不同的是，各个协作节点在空间上是分散的，不同的协作节点与目的节点之间的距离不同。因此，协作通信的一个技术难点是如何消除来自各条协作中继链路的不同传播时延，本论文提出频域均衡方法来消除这种时延误差对系统性能的影响。论文第二章提出存在传播时延误差的协作通信模型。通过与完全同步情况下的协作系统比较，说明时延误差对并联中继协作通信系统空时结构的破坏。论文第三章研究利用频域均衡方法来克服并联中继协作传输时延误差。首先从理论上分析时延误差对系统性能的影响，介绍了协作频域均衡结构框图以及几种常用的频域均衡方法。然后详细讨论了如何利用循环前缀克服来自各条中继链路的不同时延，并与时域均衡进行比较，证明频域均衡能够在保证较低计算复杂度的前提下有效解决协作通信时延误差。论文第四章提出一种能实现满分集的基于空时编码的频域均衡协作方案。分别讨论了放大转发AF(Amplifv and Forward)和解码转发DF(Decode and Forward)两种协作中继传输机制，将中继节点空时信号设计和目的节点频域均衡相结合。该方案中继节点只需要进行简单的取反、共轭等操作，目的节点充分利用快速傅立叶变换FFT(Fast Fourier Transform)、快速傅立叶反变换IFFT(Inverse Fast Fourier Transform）在计算复杂度上的优势进行频域均衡。通过与一种特殊设计的空时网格编码STTC(Space-Time Trellis Code)以及正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制方式下的频域均衡方法比较，说明这种空时频域均衡方案在计算复杂度以及性能上的优越性。