随着移动终端设备的日益增长,物联网应用的蓬勃发展,现有的频率资源显得日趋紧张,对传统通信系统带来了严峻的挑战。近年来出现的非正交多址接入技术在提供可靠通信服务的同时,能够有效提高通信系统资源利用率,支持更多的用户同时接入。稀疏码分多址接入技术作为非正交多址技术的代表,有望成为下一代移动通信系统的多址接入方案。本文对非正交多址技术的收发端实现方案进行了研究,针对现存问题提出合理优化方案,并结合仿真软件,给出了相应优化方案的性能对比。在发端方案中,针对稀疏码分多址系统的关键——映射码本,提出了一种自顶向下的码本设计思路。基于栅格理论设计具有更好的功率效率的顶层星座,在此基础上优化底层每个用户的码字距离谱特性。这种码本设计方案使得系统可以在性能无损的同时大幅降低信号峰均功率比,更具可行性。在稀疏码分多址技术的收端方案中,主要从接收机性能与计算复杂度两个方面进行优化。引入联合迭代检测的接收机方案,通过在稀疏码分多址的消息传递接收机与信道译码器之间迭代传递置信信息,可以获得更高置信度的比特软信息,进而有效提升系统性能,更好的支持高过载率及信道条件偏差的场景。此外,为了降低接收机计算复杂度,在传统消息传递接收机的基础上,本文提出自适应的干扰消除与消息传递相结合的接收机方案,通过接收信号功率比例门限值判断接收机策略,利用串行干扰消除较低的计算复杂度,可以实现系统性能与计算复杂度的良好折中。