随着业务类型和用户需求的多样化以及终端数量的迅速增加,有限的频谱资源显得日益紧缺。人们对未来通信系统的期望是提供更高的传输速率、更多的用户接入数量以及更好的频谱效率。在这种社会背景下,非正交多址接入技术(NOMA)随之产生,它允许多个用户在共享频率资源的情况下同时接入系统,因此可以更好地增加系统容量,同时提高频谱效率。多输入多输出(MIMO)技术可以充分利用空间资源,在不额外增加频谱资源和天线发射功率的条件下,能够使系统信道容量大幅度提升。因此NOMA与MIMO技术相结合对系统容量的提高非常有帮助。NOMA技术为目前频谱资源稀缺的现状提供了有效的解决方法,但是如何减轻系统的误差传播问题,提升系统的性能,仍需进行更深入的研究。本文基于NOMA技术和MIMO技术,建立了上行链路MIMO-NOMA系统模型展开了上行链路MIMO-NOMA系统的功率分配优化等相关问题的研究。其主要工作与创新总结为两个方面:首先,设计了一种基于上行链路MIMO-NOMA系统的导频与负载联合功率分配优化方案,以缓解上行链路MIMO-NOMA系统中的误差传播问题。利用具有最大比合并和连续干扰消除(MRC-SIC)接收机的基站来进行多用户检测,在考虑信道估计误差的情况下,分析了MRC-SIC解码过程中每个用户的平均信噪比(ASINR)。构建了最小加权ASINR最大化问题,该问题属于非凸优化问题,经过等效转化使用几何编程算法进行了求解。仿真结果证明了该方案可以有效地减轻MRC-SIC的误差传播,提高检测性能。其次,提出了基于预编码-判决反馈均衡的收发机联合设计方案以缓解组内用户干扰,其中接收机基于最小均方误差(MMSE)准则采用串行干扰消除(SIC)方法逐次检测出用户信号。构建了检测信号均方误差最小化问题,并将其转化为系统互信息量最大化问题,采用了QRS分解方法,求解得到用户最优预编码矩阵和检测器的前向滤波器矩阵与后向滤波器矩阵。对于该上行链路MIMO-NOMA系统,通过降低误码率性能检验用户预编码和基站检测器的联合设计的效果。MATLAB仿真结果表明所提方法能够有效提升BER性能。