稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技术是第五代移动通信(Fifth Generation,5G)的候选多址技术之一,由低密度签名序列(Low Density Signature,LDS)技术演进而来。相比于LDS技术,SCMA技术将LDS技术中的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)器和稀疏扩频器合二为一进行联合优化,把用户的数据比特直接映射为SCMA码本中的多维码字,从而使SCMA系统获得了 LDS所没有的成型增益。此外,SCMA码字的稀疏性使得SCMA系统可以采用低复杂度的消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)进行多用户检测(Multiple User Detection,MUD)来逼近最大后验概率(Maximum a Posterior,MAP)检测的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能。本文以SCMA技术为研究对象,对SCMA技术中低复杂度多用户检测算法和码本设计这两个方面进行了深入的研究。具体研究成果如下:针对门限MPA存在的低门限时误比特率较高问题,本文提出一种改进的SCMA多用户检测算法。所提出的算法在门限MPA的基础上,增加了对用户节点稳定性必要条件的判决,即只有符合门限条件并通过用户节点稳定性必要条件判决的用户才能被提前解码。这提高了提前判决码字的可靠性并减少了因变相硬判的检测机制造成的后验软信息损失。与门限MPA相比,所提出的算法可使消息在低门限时迭代得更加充分,从而在低门限时仍然能够使SCMA用户获得较好的BER性能。仿真结果表明,在低门限时采用该文所提出的算法SCMA用户BER性能明显好于采用门限MPA的BER性能。针对基于网格编码调制(Trellis Coded Modulation,TCM)子集分割SCMA码本设计方案中存在的总星座中星座点全部分布在圆环上从而不能充分利用整个星座空间的问题,本文提出一种改进的SCMA码本设计方案。该改进方案以Lattice星座为基础,将星座旋转和星座放缩与TCM子集分割相结合。这不仅能够充分利用星座空间,还可以引入码字非零元素之间的相关性以及不同码字间的能量差异。与TCM码本设计方案相比,本文所提改进码本设计方案不仅能够更加充分利用星座空间,还能够使SCMA系统接收端MPA多用户检测器更有效地运行,从而使SCMA用户获得更好的BER性能。仿真结果表明,采用本文所提改进码本设计方案的SCMA用户BER性能明显好于采用TCM码本的BER性能。上述工作对SCMA技术的进一步发展具有重要价值。