多跳无线网络(MHWN)(包括无线自组织网络(Wireless Ad-hoc Network)和无线传感器网络(WSN))是当前信息技术领域的一个热点研究方向。由于多跳无线网络在组网形式(随机布设、动态拓扑、节点数量多、无线多跳等)、节点能力(能量、处理、存储资源有限)、业务特征等方面相对传统网路有很大的区别,在物理层和网络协议设计等诸多方面都有区别于传统网络的独特要求。多跳无线网络基本的通信方式是多跳通信；基本特点是无固定通信网络设施支撑,无中央控制系统。与传统需要固定设施的通信网络相比,多跳无线网络具有更高的机动性和灵活性,在智能家居、环境监测、自动化生产等一系列场合中具有重要的应用价值。对通信性能的改善,传统的方法是通过在点对点的通信链路上使用相关的物理层技术来实现的。例如：通过开发新型的编码、调制、数字信号处理技术以逼近信道传输容量。协作通信从多个节点乃至整个网络的角度考虑系统的联合优化,从而进一步推动了无线通信的发展。在协作通信系统中,多个节点通过协作和共享资源能够有效抵抗无线信道的衰落、充分地挖掘网络的通信性能。在协作通信领域中人们最关注的两个基本问题：一是和传统通信网络相比基于协作通信技术的系统对网络性能有多大的提升；二是协作通信技术的应用对协议设计带来的变化。单就物理层的设计而言,最基本的两个问题是：1、如何协作?(即协作策略的设计和选择问题)2、和谁协作?(即协作节点的选择问题)本文围绕协作通信的自身特点,以协作通信网络的性能分析和协作通信对传统通信模型的改变为切入点,重点从协作网络性能分析、协作通信对上层协议的相关概念的变化和协作网络编码等角度对协作通信系统展开研究。主要工作总结如下：1.针对复杂AF协作分集网络的误码性能分析困难的问题,提出了一种对性能的估算方法。2.对一类空时分组码(STBC)进行了扩展,并将其用于协作分集网络中。分析了该码的特点以及在协作分集网络中应用的性能。给出了协作节点数与性能的折衷关系。3.考虑充分利用系统资源,结合物理层的资源和上层的信息,提出了一种基于地理位置信息的协作通信技术。4.考虑协作通信技术对链路的基本概念的影响,提出了一种更精细描述节点覆盖范围的模型。5.考虑网络编码和协作通信的自身特点,将网络编码技术和协作通性技术有机结合。研究了协作网络编码技术的性能,提出了多跳协作网络编码技术。