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5G无线网络需要支持大规模的接入设备。目前的4G网络不能充分支持大规模接入,频谱效率低和控制信号开销大是其中两个原因。为了提高频谱效率,非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术被提出。为了消除额外的控制信号开销,免授权多址接入方案得到了广泛关注。稀疏码多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)是一种码域的NOMA技术,可以支持大规模接入以及免授权传输,是5G网络NOMA方案的有力竞争者。本文在上行授权的和上行免授权两种场景下研究SCMA系统的检测算法。在上行授权的场景下,对于未编码SCMA系统,本文提出一种基于球译码(Sphere Decoding,SD)的高性能检测算法。通过二进制码本扩展和亏秩矩阵补偿方案,将SD检测引入到SCMA系统的检测中。对于级联信道编码的SCMA系统,本文引入了列表球译码算法,并利用列表中已经存在的格点来设置SD的初始搜索半径,从而降低复杂度。在上行免授权的场景下,本文提出一种基于稀疏性约束SD(Sparsity-Inspired SD,SI-SD)的高性能盲检测算法。考虑到系统的稀疏性,建立了对应的数学模型,并利用一个概率参数来表征系统的稀疏度,从而逼近最大后验概率(Maximum aposteriori,MAP)检测性能。此外,利用系统的稀疏性,我们开发了有约束的SD检测并推导出一个先验的度量,从而降低了复杂度。仿真结果表明,在上行授权的场景下,本文提出的检测算法性能可以达到最大似然(Maximum likelihood,ML)检测,但是复杂度远远低于ML检测,并且相比于传统的消息传递算法,在性能和复杂度上都有明显增益。对于上行免授权SCMA系统,本文提出的基于SI-SD的盲检测算法性能可以逼近MAP检测,并且相比于传统SD算法在性能和复杂度上都有显著的增益。