物联网作为海量机器类型通信中的一个典型应用场景,它为大量的机器类型终端提供了网络连接与数据交换服务。在多种物联网应用场景中,物联网终端设备需要架设在偏远地区,此时地面网络受到了地理因素、建设成本等多方面的限制,难以为物联网终端提供接入服务。此时,卫星通信技术依靠其全球无缝覆盖的优势成为地面物联网有效补充。卫星物联网技术由于其波束范围大,与传统地面物联网相比,需要设计卫星物联网系统的接入方案,以使其能够为更多的物联网终端提供接入服务。相比于传统的正交多址接入技术,非正交多址接入技术具有更高的资源利用率,能够同时为更多的终端提供接入服务。本文将高过载率的非正交免调度图样分割多址接入技术于应用于卫星物联网系统中,有效提升了卫星物联网系统的接入能力,利用马尔可夫链-蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法降低了系统的译码复杂度,并且该方法能够根据各用户的状态灵活调整译码过程。本文重点介绍了图样分割多址接入技术的图样设计方案,分析了其对系统接入能力的提升,并针对于卫星物联网业务的不同需求,设计了其应用于卫星物联网时的系统结构与码本分配方案;介绍了目前广泛应用的消息传递译码算法。针对于高过载率时该算法复杂度高的问题,本文将MCMC方法应用于两种系统的译码中,结果表明该方法能够在低计算量、低复杂度的条件下,提供较为满意的译码结果,但是在高信噪比条件下,该算法会产生误码平层问题。针对于误码平层问题,本文分析了该问题的产生原因,根据该原因,分别从采样点起始状态与采样点状态转移概率两方面提出了MCMC的改进方法,仿真结果表明,所提的改进MCMC方法能够在不增加采样点数量的前提下,降低译码器陷入死锁状态的可能,缓解误码平层问题,提高译码性能。为了降低物联网终端的信令开销,节约终端资源,将免调度上行传输技术与图样多址接入技术相结合应用于卫星物联网系统中,由于终端与星上基站之间缺少调度,可能会发生的码本闲置与码本碰撞的问题,本文分别针对在有、无活跃用户信息的条件下,通过对图样分割多址接入系统的译码方法进行改进,保证系统的整体译码性能,根据结果来看,MCMC译码方法变化更加灵活,更容易适应活跃用户发生变化的情况。