近几十年来,从传统的语音业务到目前的宽带数据业务,无线通信的发展日新月异,对人们的生活方式及信息技术的演进产生了深远的影响。为了支撑移动互联网和物联网的快速发展,面向2020及未来的第五代移动通信系统已经成为研究的重点。多址技术的演进成为每一代通信系统的标志。现有多址技术受到正交资源的限制,已经无法满足5G系统高频谱、大连接等需求。非正交多址技术由于能够在相同的时频资源复用多个用户的发送信息,从而提升系统的频谱效率,满足大量用户的同时接入,无疑将成为5G的核心关键技术之一。理论分析表明,在相同的频谱资源下,NOMA相对于传统的OMA技术具有较大的性能优势。本文首先对目前的非正交多址技术进行全面的分析,主要包括其发射机结构与接收机原理。基于系统原理的不同,提出了相应的NOMA分类方案,即,基于加扰类的NOMA,基于交织类的NOMA,基于扩频类的NOMA,基于编码类的NOMA,并给出了初步的仿真结果。同时指出,尽管各类NOMA方案的发射端不同,但是可以通过一个统一的结构进行描述。其次,为了精确的分析扩频序列的互相关特性,本文引入了Welch界的相关理论,从均方根互相关、最大值互相关等多个维度定量的分析扩频矩阵特性。并提出通过最小化最大值互相关逼近Welch界为评价指标,优化新的扩频序列,使得构造的扩频序列的均方根互相关能够达到Welch理论界的同时,最小化最大值互相关,以至于使其逼近Welch界。最后,本文利用混沌序列的带宽类噪、初值敏感、良好的相关特性等特点,提出了基于安全性的非正交多址方案。同时,由于所提系统未使用扩频技术,在相同的频谱效率下,采用低码率进行信道编码,进而利用时间分集充分挖掘系统的编码增益。