为了实现数据在二元删除信道(Binary Erasure Channel,BEC)下的可靠传输,近年来学者们提出一类无速率码——数字喷泉码。基于固定长度的源数据块,发送端可以产生任意数量的编码符号,并向接收端传输,直到接收端接收到足够的输出符号。更重要的是,由于数字喷泉码对码率的自适应性,接收端不需要知道信道的状态信息。无论是在删除信道还是噪声信道中,数字喷泉码均展现出了十分优秀的性能。多址接入技术在近些年得到了学术界广泛的研究。多址接入技术允许多用户共享一个公共的信道资源,以满足每个用户的数据传输需求。通过多址接入信道,多个发送端将数据发送给一个公共的接收机,而每个发送端之间保持相对独立。多址接入技术能够极大地提高信道的利用率,而数字喷泉码能够提高信息对复杂通信环境的适应性,将两者相结合有着极其巨大的理论与现实意义。但现今学术界对数字喷泉码的研究工作主要集中于单用户信道,探究数字喷泉码在诸如多址接入信道等多用户信道下性能的研究工作仍然较少。本文聚焦于对数字喷泉码在多址接入信道下的性能分析以及优化设计。本论文的主要工作及贡献包括以下几个方面:1.针对单用户加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道模型,当采用置信传播算法来恢复数字喷泉码的码字时,很多变量节点在迭代次数远未达到预设值的时候就已经累计了足够的似然比(Log Likelihood Ratio,LLR)信息,而在这之后的迭代过程并不会引起判决结果的质变但却极大的浪费了系统的计算力。因此为了提高置信传播算法迭代的效率,我们引入“及早判决”的思想,提出了一种基于可译集的增量译码算法,提升了置信传播算法的计算效率。同时,我们提出了一种基于数据帧结构的单用户喷泉传输协议,以数据帧为基本传输单元实现无间断的数据传输,减弱了时延对系统吞吐性能的影响。2.针对多址接入信道模型,由于多址接入信道中的置信传播译码算法存在过多的重复指数项计算,因此我们首先提出了一种基于查表法的多用户似然比简化计算方法,通过查表的方式规避指数项的重复计算,提升数字喷泉多址接入系统的译码效率。然后我们将数字喷泉码在单用户AWGN信道的渐进性能分析扩展到多址接入信道,并获得了任意用户在多址接入信道下渐进误码率性能的下界曲线公式,虽然分析结果和实际仿真误码率曲线仍然存在一定误差,但是也足以满足设计优秀的度分布函数的需求了。3.输出度分布函数优劣决定着系统LT(systematic Luby Transform,SLT)码的性能的好坏。在现有单用户信道度分布优化成果以及本文对多址接入信道下数字喷泉码的渐进性能分析的基础上,我们提出了一种适用于多址接入信道的度分布优化模型。仿真结果显示,相较于经典的度分布函数,本文优化出的度分布函数在等功率和不等功率多址接入信道下均有着更为优秀的误码率性能。