非正交多址技术是一项旨在改善小区边缘用户体验、提高系统频带利用率的多址接入技术,并有望运用在下一代移动通信(5G)中。本文首先通过对常见的功率域非正交多址系统进行介绍与分析,在提出几种可行的功率分配方案、用户-子带配对算法后,以概率形式精确分析了两用户的非正交多址系统较于传统的两用户正交多址技术的容量优势。针对系统中某些用户服务质量需要保证的同时尽可能地提升频谱效率、所有用户吞吐量与所收到信息的可靠性需尽可能提高的场景需求,第四章中考虑将非正交多址技术合理嵌入到结合放大转发中继技术及认知无线电技术的系统中,并解决了系统中的功率分配、中继选择等问题。此外,考虑到非正交多址系统中存在的能量效率问题,并为能真正意义上提高系统中用户的续航能力,第五章中提出将非正交多址技术应用于无线能量传输系统中,在有效解决了系统中的远近效应的同时,实现了系统中用户自适应的信息传输,从而延长了工作时间。各章中的性能分析围绕系统的容量性能、中断性能、能量效率几方面展开,并利用仿真验证了性能分析时推导出的精确及渐近解析式的准确性。