协作通信系统因具有能够提升系统容量,有效对抗多经衰落的优良特性,而成为新一代4G通信系统中的研究热点之一。怎样提高协作通信系统目的端的译码性能是一个长久以来需要解决的问题。3-D Turbo码,作为Turbo码的一种变形码,以其能够改善错误平层的优势,而成为解决此问题的一个研究方向。对此,本文深入研究了如何以3-D Turbo码为基础,设计有效的中继协作传输方案,达到提高协作通信系统性能的目的。主要工作如下:首先,本文介绍了常用的协作分集方法和联合网络编码的协作通信技术,传统的Turbo码以及3-D Turbo码的基础内容,并着重对3-D Turbo码的性能做了计算机仿真和分析。然后,在中继协作通信系统模型下,本文提出基于3-D Turbo码的联合网络信道编码设计方案。详细介绍了整个方案中信息的处理方法,尤其是中继处的网络编码方法和目的端的联合迭代译码方法;仿真分析了其性能,并通过与分布式3-D Turbo码的中继协作传输方案对比,得到结果:本方案在低信噪比下对系统性能增益有大约2dB的提升,高信噪比下性能增益提升更大。最后,本文给出了联合分层调制的分布式3-D Turbo编码中继协作传输方案,适用于无线多址接入系统。详细描述了该方案对源节点、中继节点和目的节点信息的处理方法,并对系统性能进行了计算机仿真。仿真结果表明:本文所提出的方案可以使得目的端的译码性能得到有效改善,而不提升整个系统的复杂度。