当前,基于车联万物（Vehicle to Everything,V2X）愿景的车联网（Vehicle Communications Network）已成为新一代信息通信技术应用与创新的热点领域。为实现“人-车-路-云”之间全方位连接和高效准确的通信,车联网需要保障高可靠的“车-路”、“车-车”、“车-人”通信,并拓展关键场景中的信号覆盖范围。“车-车”侧链通信的中继技术已被纳入第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）的标准化工作项目,但仍面临侧链中继适用场景选取、参数优化、性能分析等挑战。本文围绕车联网中继传输技术,针对不同场景下的参数优化和性能分析问题,分别从链路级、系统级仿真角度开展了研究。并且利用软件定义无线电（Software Defined Radio,SDR）搭建了硬件测试平台,完成了对侧链中继技术的原理验证。首先,本文研究了基于第五代移动通信（5th Generation Mobile Communication System,5G）车联网的物理层链路仿真技术。本文总结归纳了3GPP标准规范中V2X的传输参数集、时频资源和侧链信道结构,并概述了物理侧链共享信道（Physical Sidelink Shared Channel,PSSCH）的发送端流程。基于发送端模型,本文设计了相应的PSSCH接收端链路,验证了其在高速、城区、隧道三种典型V2X场景下的传输性能。仿真结果表明,与15 k Hz、30 k Hz的子载波间隔相比,60 k Hz子载波间隔的链路达到10-1误块率所需的信噪比最小,性能增益最大可提高2.6 d B和1.8 d B。其次,本文对侧链中继的信号传输距离和通信可靠性进行了系统级仿真研究。在考虑路径损耗效应的高速、城区两种典型场景下,本文分析并推导了信号传输距离与信噪比的关系。并在城区交叉路口非视距传播场景下,设计了一种车辆辅助的中继传输方案,针对侧链传输的通信可靠性问题进行了系统级仿真建模,综合评估了大尺度和小尺度衰落对数据包接收率和用户吞吐量的影响。仿真结果表明,在交叉路口非视距传输场景中,引入中继可以弥补远距离传输带来的信号衰落和提升系统能效。特别当发送端与接收端相距420米时,在无干扰条件下,中继传输方案相较于直接传输方案数据包接收率从0.06提高到了0.98。最后,本文利用Matlab Simulink驱动SDR设备的方式,在实验室非视距环境下实现了对侧链中继通信的原理验证。测试结果表明,在高发射功率下,与直接传输方案相比,中继传输方案的误码率性能从3.2×10-3下降到了4.3×10 5-。