稀疏码分多址(SCMA)技术是新一代5G通信技术的候选多址技术方案之一,该技术下,各个用户的信号在资源上进行非正交叠加,从而复用层数大于扩频因子,在资源数相同的情况下,系统能接入更多的用户,使资源复用率大大提高。在LDS MA(Low Density Signature Multiple Access)的基础上,SCMA将调制功能模块和扩频功能模块组合,将比特流直接映射成多维码字。与LDS中固定使用QAM符号的策略相比,SCMA系统通过采用更加复杂精细的星座图,来获得更大的编码与赋形增益,从而使得其系统性能优于LDS。因此SCMA系统中的码本设计是该研究方向的核心问题之一。研究表明,目前对SCMA码本的研究多限于较低维度码本,而对高维度的SCMA码本的性能和检测复杂度的讨论较少。而事实上SCMA系统正是为接入海量用户提供便利,因此研究高维度的SCMA码本并分析其性能显得很有意义。本论文研究了性能更优的基于"Latin" rectangular的SCMA新型码本构造方法,构造了高维度下的用户码本,并在高斯信道和瑞利衰落信道中对系统性能进行了研究。高维度的码本与优化的MPA检测算法进行结合,在提高系统鲁棒性的同时保证了较低的译码复杂度,因此拥有更优异的系统综合性能表现。在SCMA系统中,每个用户都有一个特定的码本,由码本和映射矩阵编码而成的码字具有稀疏性,在解码端采用具有良好性能的消息传递算法进行检测。传统的ML算法需要进行穷举搜索,如此导致运算复杂度很高,不利于实践中推广使用。因此SCMA系统借鉴了在LDPC码中大量使用的MPA解码算法,大大降低了多用户系统的解码复杂度。但是即便如此,在迭代次数过多,用户数量大增,以及追求更大的系统分集增益的这些场景下,MPA算法复杂度也将急剧增加。因此本论文深入研究了解码端的MPA算法。针对现有MPA算法复杂度较高的不足,对MPA算法进行了优化,研究了低译码复杂度的算法,并兼顾讨论了算法对系统误码性能的影响。