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目前,我国第五代移动通信技术(简称5G)已经正式进入商用阶段。5G相比于第四代移动通信技术(简称4G),要求更多的用户接入数和更高的频谱资源利用效率,稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)作为非正交多址接入(Nonorthogonal Multiple Access,NOMA)技术的一种,能够较好的满足这一需求。SCMA技术是低密度签名(Low-Density Signature,LDS)技术的扩展。SCMA技术将正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)和LDS编码融合成一步,每个用户拥有自己特定的码本,码本具有稀疏性。在发送端,用户直接将比特数据流映射成多维码字,多个用户的不同码字在相同资源上进行叠加。在接收端,利用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)进行多用户检测。本文主要研究稀疏码多址接入系统的码本设计和多用户检测算法,主要研究内容和取得的成果如下:(1)根据艾森斯坦整数在复平面上构成的六角晶格为最佳晶格的特点,提出了一种新的SCMA码本设计方法。首先用复平面上的艾森斯坦整数点构造总星座,其次在总星座上直接选取子集星座生成用户码本,利用该方法设计的码本具有较好的成型增益。仿真结果表明,本文所提码本在高信噪比下具有较好的误码性能。(2)针对门限MPA算法中存在门限低时误码性能比较低的问题,提出了一种改进的门限MPA算法。在每次消息更新迭代后,对用户变量节点对应的函数节点可信度进行判断,当某一用户的所有函数节点可信度最大的位置相同,且所有函数节点可信度满足预设门限时,将该用户提前译码。已经译码用户在以后的迭代中不再继续更新,从而降低算法的复杂度。仿真结果表明,提出算法在收敛速度和BER性能方面优于门限MPA算法,与原始MPA算法相比,该算法在保证BER性能的同时极大地降低了计算复杂度。(3)针对用户稳定MPA算法中存在误码性能比较低的问题,提出一种改进的用户稳定MPA算法。在每一轮消息更新迭代后,找出未译码用户变量节点对应的函数节点可信度最大的位置。若某用户的所有函数节点可信度最大的位置相同,且在当前迭代和上次迭代中各函数节点的可信度最大的位置也相同,则对该用户提前译码。仿真结果表明,该算法的BER性能和收敛速度优于用户稳定MPA算法,与原始MPA算法相比,该算法在保证BER性能的同时大大地降低计算复杂度。