稀疏码多址接入(SCMA)技术是一种基于预先定义码本的非正交多址接入技术。在SCMA中,比特映射到符号和扩频融合为一个过程,信息比特会被直接映射到预先定义好的码本的多维码字上。与低密度签名(LDS)中简单的QAM符号的重复相比,多维星座点的成形增益是SCMA的性能提升的主要优势。与LDS类似,SCMA可以采用一种具有低复杂度的接近最优性能的基于消息传递算法(MPA)的接收机。本文主要分为两个部分,第一部分是基于高斯输入的SCMA码本与功率分配的研究。考虑在单小区上行系统中,通过设计特定的码本结构,推导出系统容量,提出码本分配算法,完成码本与功率的联合分配。本文提出了一种特别的码本,在保证性能的前提下,可以抵消码字各维分量相关性,方便进行系统的优化。最大化系统和速率的问题可以转化为两个子问题,分别是码本分配问题和功率分配问题。本文提出一种搜索算法来解决码本分配问题,然后在已知码本情况下,最大化系统吞吐量的功率分配问题可以证明为凸问题,可以使用凸优化求得最优解。然后将功率分配的结果与码本分配的结果进行迭代优化,最终可以得到一个联合码本与功率分配的次优解。第二部分是低复杂度SCMA系统在FPGA上的设计与实现。在开发板DE5-NET上,设计编码、信道、迭代译码等模块,实现信号在SCMA系统中发射、传输以及接收的过程,通过得到的误码率与运算时间来研究SCMA的译码性能和复杂度。