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合作通信使单天线用户通过与网络中其余用户的合作,在不增加额外发送功率和扩展通信带宽的前提下,有效抵抗无线信道的选择性衰落,获取空间分集增益,这种空间分集也被称作合作分集。常见的合作通信协议有放大前向协议、译码前向协议和码的合作协议。本文详细分析采用这三种协议的无线合作通信网络的性能,求出中断概率在高信噪比域的近似表达式,计算合作分集指数,理论预测与仿真结果吻合。理论预测和仿真结果证明:从中断概率角度考虑,这三类合作通信协议均能达到完全的合作分集增益。基于中断概率在高信噪比域的近似表达式,讨论放大前向协议和译码前向协议的合作伙伴选择策略和功率分配策略。 Turbo码是信道编码技术的里程碑。迭代译码思想和基于概率的软译码方法改变了信道编码技术的研究思想。空时分组码能提供空间分集增益,编译码简单,易于实用。本文概要介绍Turbo码和空时分组码的编译码方法、理论结果。推导Turbo-空时分组码系统基于概率的软译码方法,理论分析和仿真结果证明Turbo-空时分组码系统译码复杂度不高,性能优异,本文给出的译码算法优于基于最小欧氏距离的算法近0.5dB。 依据合作通信思想和Turbo码、空时分组码的编译码方法,提出不采用空时分组码的级联分布式Turbo码、采用空时分组码的级联分布式Turbo码和不采用空时分组码的凿孔分布式Turbo码和采用空时分组码的凿孔分布式Turbo码四种结构。推导瑞利准静态衰落信道下这四种系统在高信噪比域的误码率渐进表达式。根据仿真结果,对这四种结构进行比较分析。