本发明公开了一种环境反向散射通信信号处理方法，其包括获取混合信号，获取混合信号在IQ域上对应的多个数据点，使用基于高斯混合模型的最大期望聚类算法对各数据点进行聚类，确定目标点簇，以及以目标点簇中各数据点对应的通信信号的可能状态，作为对混合信号的解码结果进行返回等步骤。本发明能够在多个电子标签发送的通信信号产生信号碰撞的情况下，以较高的准确率获得解码结果，从而恢复出各电子标签发送的通信信号，为在环境反向散射通信中实现并行通信提供支持，可以提高环境反向散射通信的数据吞吐量，本发明是在阅读器侧的数据处理方法，无需对电子标签的电路结构或者控制算法进行改造，因此改造成本低本发明广泛应用于通信技术领域。