无线通信系统中,信道的衰落特性仍然是影响系统性能的主要因素,采用多天线的空间分集技术是对抗信道衰落的主要手段。但在无线通信网络中,设备终端由于多方面限制无法安装多天线,这就使得多天线技术的应用受到了极大限制。协作分集技术是利用无线通信网络中具有单天线的无线通信终端进行相互协作,共享彼此的天线,从而达到模拟多天线分集技术的效果。Hunter等人首先提出将信道编码技术与协作分集技术相结合,使系统在能够获得分集增益的同时也能够获得编码增益。在此之后,国内外学者们相继提出了采用RCPC码、LDPC码等不同信道编码方式的协作通信方案,并证明了其性能的优异性。但是这些信道编码方案都是固定码率的信道编码方式,因而极大的限制了其在协作通信系统中的应用。喷泉码是一种无码率信道编码方案,能够很好的适用于协作通信系统之中。基于此本文提出了基于喷泉码的协作通信方案,首先对无线信道下喷泉码的译码算法进行了优化,提出了基于外信息符号差的串行BP译码(ESD-SBP)算法;其次提出了基于喷泉码的混合转发协作方案,解决了在协作伙伴无法正确译码的情况下,系统无法获得分集增益的问题,主要工作与研究成果如下:针对喷泉码在无线信道中进行传输,采用BP迭代译码算法进行译码时,迭代次数往往很大而且缺少有效的迭代停止机制的问题。本文首先对BP迭代译码进行改进,将串行BP译码算法应用于喷泉码译码,将喷泉码的译码速度提高了一倍;其次通过对喷泉码译码过程的外信息转移曲线(EXIT)图的分析,提出了采用一次完整迭代后节点的外信息符号差作为迭代停止的标志,最终提出了 ESD-SBP译码算法,仿真结果表明,该算法能够在保证喷泉码优异性能的前提下,有效的减少译码的迭代次数,提高系统性能。针对协作通信中中继节点无法对源节点信息进行正确译码时,无法获得分集增益的问题。本文首先提出了基于喷泉码的编码协作方案以及放大转发方案,通过理论分析表明,在中继节点能够对源节点的信息正确译码的情况下,协作通信系统能够获得度为二的满分集增益,但译码失败时就无法获得任何分集增益;而放大转发方式无论中继节点能否对源节点的信息正确译码均能够获得一定的分集增益,但是效果有限,据此,本文提出了混合转发(HF)方案。仿真结果表明,HF协作方案相较于其它协作方案具有更加优异的误码率性能。