稀疏码分多址(Sparse Code Multiple Access,SCMA)是一种专门针对第五代移动通信系统(5G)提出的,非正交的,多址技术,该技术以低密度扩频(Low Density Signature,LDS)多址技术为基础,通过引入多维复数码本/星座图(Codebook/Constellation)的概念进一步获得了额外的系统编码与赋形增益。作为前景广阔的非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术之一,SCMA系统能够实现非常高的频谱利用率。它不仅可以满足未来5G通信网络对海量用户连接的需求,同时还能够体现出高可靠、短时延、低功耗等多种优点。本论文介绍了 SCMA系统的基本模型及其相关技术,对比于LDS-CDMA系统,详细介绍了 SCMA收发端原理和性能改进,并针对接收端检测的消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)的基本思想和运行原理进行了具体的讲解。本文给出了几种常见的SCMA码本设计思想,主要应用于SCMA码本母星座的设计。并通过对比SCMA的物理层模型,给出了 SCMA上/下行链路的相似性和差异性。SCMA系统容量的分析一直是相关课题的难度问题之一。我们通过分析其截止速率在一定程度上解决了相关问题。截止速率可以看作系统容量的下限,可用于表征系统可靠性,也可以用来判断不同SCMA码本的系统性能优劣。本论文介绍了典型系统的截止速率及其重要相关参数,并进一步将其应用于SCMA系统的分析。为了增加SCMA系统截止速率分析的准确性,本论文给出了一种基于云状分割(CloudPartition,CP)思想的分析方法,适用于SCMA下行链路。在此基础上,对SCMA下行链路基于AWGN和Rayleigh两种信道下的截止速率进行了理论分析。通过仿真结果,验证了相关理论推导的实用性和准确性。