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移动互联网和物联网的需求日益增长，对5G无线通信提出了高频谱效率，海量连接等挑战性的要求。非正交多址接入技术(NOMA)通过非正交资源分配来容纳更多的用户，是有效应对5G挑战的解决方案之一。而稀疏码多址接入(SCMA)作为码域非正交多址接入技术的一种，以良好的兼容性，较高的频谱效率等优势脱颖而出，成为研究的热点。
在SCMA系统中，码本设计是影响系统性能的关键技术，因此，针对SCMA码本设计的复杂度问题，本文首先提出了一种次优的低复杂度的码本设计方法。本方案按照因子图矩阵将多用户的码本优化问题分解成几个子问题分别进行优化，对于每个子问题，以最大化叠加码字分量间的最小欧式距离为目标，以码字的平均功率不超过给定阈值为约束。采用凸优化技巧求解各个子问题，得到码字分量，最后再根据因子图矩阵组合得到多用户的码本。该SCMA码本构造方法复杂度低，且误码率性能与现有的构造方法近似。
此外，考虑到球面码在多维调制系统中的成功应用，本文采用球面穆勒码来构建SCMA多用户的母星座图。首先基于所需要的母星座图的维度参数，构建球面穆勒码，然后基于不同码字之间差异尽量大的准则，从球面穆勒码中选取相应码字进行向量重排和功率归一化得到母码本，最后设计多用户的星座算子并将其分别作用于母星座得到多用户的码本。通过该方法构造的SCMA码本具有良好的误码率性能。
在SCMA系统中，码本设计是影响系统性能的关键技术，因此，针对SCMA码本设计的复杂度问题，本文首先提出了一种次优的低复杂度的码本设计方法。本方案按照因子图矩阵将多用户的码本优化问题分解成几个子问题分别进行优化，对于每个子问题，以最大化叠加码字分量间的最小欧式距离为目标，以码字的平均功率不超过给定阈值为约束。采用凸优化技巧求解各个子问题，得到码字分量，最后再根据因子图矩阵组合得到多用户的码本。该SCMA码本构造方法复杂度低，且误码率性能与现有的构造方法近似。
此外，考虑到球面码在多维调制系统中的成功应用，本文采用球面穆勒码来构建SCMA多用户的母星座图。首先基于所需要的母星座图的维度参数，构建球面穆勒码，然后基于不同码字之间差异尽量大的准则，从球面穆勒码中选取相应码字进行向量重排和功率归一化得到母码本，最后设计多用户的星座算子并将其分别作用于母星座得到多用户的码本。通过该方法构造的SCMA码本具有良好的误码率性能。