无线中继网络的物理层网络编码技术,可以在不损失分集增益的前提下提高协作通信的频谱效率和网络容量。为了进一步改进系统的误比特性能,本文将Turbo码应用于无线双向中继信道模型中,研究了Turbo码与物理层网络编码联合设计的方法。本文首先构造了Turbo码与物理层网络编码在无线双向中继信道的应用模型。为了实现中继的Turbo多用户译码,设计了虚拟Turbo编码器,并基于虚拟Turbo编码器,给出了多用户Turbo码的最大后验概率译码方法。仿真结果显示,联合Turbo译码-物理层网络编码方案比基于最小均方误差的物理层网络编码方案有0.6dB的性能增益。根据虚拟Turbo码Trellis图的特点,提出了对称状态的概念,通过合并对称状态构造了虚拟Turbo码的虚拟简化Trellis图。仿真结果显示,基于简化Trellis图的多用户Turbo译码可在不损失性能的基础上有效降低中继的译码复杂度。通过仿真讨论了AWGN信道下,无线双向中继信道的源节点Turbo码的选码原则:源节点采用相同的Turbo编码器,Turbo码分量码的反馈多项式尽可能选用本原多项式。针对源节点的多阶调制模型,讨论了中继节点物理层网络编码的一般映射准则和QAM调制的映射和解映射方法,并具体给出了源节点采用QPSK调制的映射方案和中继节点的解调方案。仿真结果显示,基于Gray映射的QPSK调制方案比基于一般映射的QPSK调制方案具有更好的性能。