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稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)作为第五代移动通信(5G)空口技术的典型代表,是一种非正交多址接入技术,它有着诸多优点。首先,与OFDMA相比,在同等资源数量条件下可以实现同时服务更多个用户,系统的整体容量得到了有效提升。其次,SCMA码字具有稀疏特性,可以采用消息传递算法(message passing algorithm,MPA)进行译码,但译码的性能逼近采用最大后验概率(maximum a posterior,MAP)算法时的性能,而其复杂度却降低了。最后,由于使用了多维码字,其成型增益和频谱效率得到了有效提升。因此,SCMA技术自提出以来就受到了业界的广泛关注,是非常具有竞争力的一种多址技术。然而,在SCMA系统中基于消息传递算法进行的译码其复杂度依然较高,基于此,本文主要研究地是降低SCMA系统多用户检测算法的复杂度。本文首先介绍SCMA技术的前世今生。先从CDMA技术开始,再到低密度签名序列(Low Density Signature,LDS)技术,最后过渡到SCMA技术。对LDS结构以及SCMA的编码原理,多路复用和码本的设计进行了详细阐述。其次,文中对消息传递算法的原理和其在SCMA系统中的应用做了细致地研究。先证明了MAP算法是最佳译码方法,接着对MPA算法中所用到地因子图理论,表达式树和消息传递规则等做出了详尽地讨论,最终给出了基于MPA算法的SCMA译码过程,并仿真出其结果。最后,本文提出了一种基于球形译码原理改进的SCMA译码算法。先介绍了球形译码原理,接着对前人提出的部分外部信息传递的消息传递算法做了仔细分析,并利用球形译码原理对其进行了改进,使其算法的复杂度再次得到降低。在更新功能节点时,首先,对那些概率密度函数值大于某一门限的消息进行更新,然后再把这些消息中的可信部分进行更新,以此来再次减少外部信息数。仿真结果表明,当门限值较小时,比起原始的MPA算法和改进前的算法,在几乎不改变误比特率和迭代收敛速率的情况下,新算法的复杂度更低。