在无线通信网络中,中继协作技术的主要优点是可以克服无线信道衰落、扩展无线网络覆盖范围和提高网络传输的可靠性。叠加编码(Superposition Coding:SC)技术是一种可以对多个传输信号进行分层编码调制的技术,该技术通过采用信号分层编码调制来实现信号的叠加,改善系统的吞吐量性能。网络编码(Network Coding:NC)通过网络中交换和处理节点有效信息来实现吞吐量的最大化,提升网络的安全性和鲁棒性等性能。物理层网络编码(Physical-layer Network Coding, PNC)可以有效的将无线电磁波信号叠加映射到伽罗华域GF(2n)上并对映射后的数据进行比特流运算,从而起到减少时隙和提高系统的频谱效率的作用。因此,本论文在分析了中继协作无线通信系统中叠加编码和物理层网络编码的基础上,提出了联合叠加编码和物理层网络编码中继协作传输策略(Joint Superposition Coding and Physical-layer Network Coding-relaying, JPNSC-relaying)。该传输策略是基于双向四节点的中继协作传输系统。该系统中间两个节点在整个传输过程中起到中继协作的作用,最终将两组信息进行相互交换。本论文首先推导出需要四个时隙采用叠加编码技术的双向中继传输策略的吞吐量。然后在双向四节点中继协作系统中采用三个时隙实现数据传输的联合叠加编码和物理层网络编码。最后经过数学推导,新传输策略的频谱效率提高了25%,吞吐量也都得到了相应的改善。理论分析后使用Matlab软件对结果进行仿真,首先分析了各个节点发送速率的范围,然后通过多次比较选取合适的参数并将各个参数带入推导出的吞吐量表达式中。通过仿真图上两种传输策略吞吐量曲线的比较和分析,验证本论文所提出的结论。