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目前,移动互联网业务和物联网业务的飞速发展推动了科学和社会进步,给人们带来了便利。但越来越多终端设备的接入和用户对极致通信体验的追求给移动通信技术提出了新的要求也带来了巨大的挑战。因此,为了满足新的通信需求,第五代移动通信技术(Fifth Generation,5G)应运而生,其中无线空口技术中的多址接入技术是解决海量连接需求的关键一环,也是海内外高校及研究中心重点研究的课题之一。在 5G 中,非正交多址技术(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)的提出,使得更多的用户可以接入到有限的频谱资源中,在一定程度上解决了海量连接问题。其中稀疏码多址技术(Sparse Code Multiple Access,SCMA)中多个用户可以共享频率资源,大大提高了频谱资源利用率,并且在接收端可以方便地分离出每个用户的发送信息,因此具有强大的竞争力,可视为5G中空口技术的候选者。在本文中我们将经过SCMA编码后的信息调制到正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的子载波上进行传输,即搭建一个SCMA-OFDM系统。该系统同时具有OFDM系统和SCMA系统的优点,例如:抗多径衰落,频谱效率高,实现简便以及海量用户接入等,但也继承了 OFDM系统峰均比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)过高的缺陷。而具有较高 PAPR 的SCMA-OFDM信号会使得发送端的高功率放大器(High Power Amplifier,HPA)进入饱和区,产生带内失真和带外辐射。其中带内的非线性失真会使系统的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能恶化,而带外辐射则会干扰相邻信道的频谱。因此在发送端降低SCMA-OFDM信号的PAPR,并且在接收端接收到经过处理的SCMA-OFDM信号后准确的恢复出原始的发送信号成为SCMA-OFDM系统的研究重点。现有的PAPR抑制技术主要可分为三大类,而其中选择映射技术(Selective Mapping,SLM)和部分发送序列技术(Partial Transmit Sequence,PTS)技术不会引起信号的非线性失真,因此本文中我们选择SLM和PTS方案在接收端降低信号的PAPR,本文所做的主要工作如下:(1)本文在接收端首先采用了 SLM来降低SCMA-OFDM信号的PAPR并给出了 PAPR抑制性能的理论推导。由推导和仿真结果可以看出信号的PAPR确实得到了有效的抑制。但在接收端要想正确的恢复出原始发送信号,就必须将发送端所选定的用来处理信号的备选序列作为边带信息发送到接收端,接收端根据备选序列采用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)进行译码,最后得出发送信息。边带信息的传送无疑占用了一部分频谱资源这和我们提高频谱资源利用率的目标是相悖的,因此本文中提出了一种不需要传送边带信息的盲检测方法,即利用SCMA码本的稀疏性在接收端进行备选序列的估计,利用估计所得的备选序列恢复出原始的发送信息。该算法避免了边带信息的传输,提高了频谱利用率并且在高信噪比时和传输边带信息的译码算法相比没有性能损失。(2)PTS和SLM技术相比发送端所引入的额外开销较少,可以有效的降低系统负荷,但是适用于OFDM系统的PTS的三种分组方法在本文提出的系统中对PARP的抑制功能较差并且无法使用上述的盲检测算法。因此,本文中新提出了一种基于SCMA码本的PTS分组算法及其接收端对应的盲检测算法。该分组方法使得信号PAPR的抑制功能得到了明显的提升并且使额外的计算复杂度大幅下降。(3)考虑到在接收端进行盲检测会使得接收端译码复杂度急剧增加的问题,本文利用SCMA码本的稀疏性提出了针对SLM和PTS的MPA算法,在接收端进行MPA迭代译码的同时估计备选序列,并在每一次的迭代中修正备选序列,该操作利用了 MPA中计算所得的各码字的发送概率,并未引入额外的计算开销,达到了降低计算复杂度的目的,并且经过MPA迭代也使得备选序列的估计更加的准确。同时,针对瑞利信道提出了一种利用可靠节点进行序列估计的盲检测算法,使得SCMA-OFDM信号经过瑞利信道后在接收端也可以通过盲检测准确的恢复出原始信号。