1.一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：根据实际应用场景的需求，设定SCMA码本参数为δ(N,K,M,J,F),其中：K表示资源块个数，N表示码字中非零元素的个数所构成的集合，M表示码本大小，J表示SCMA系统所能承载的最大用户数量，F为表征数据层或用户与资源块映射关系的因子矩阵；

S2：将QPSK星座逆时针旋转角度α，优化旋转角度α，使得旋转后的QPSK星座在两个维度上的投影点间的最小欧式距离最大化，记优化后的旋转角度为α*，记旋转优化后的QPSK星座为C；

S3：根据设置的SCMA码本参数将C进行维度和点数扩展得到M点N维实星座，记扩展后的M点N维实星座为母星座C+；

S4:将母星座C+在某个维度上的投影分别选旋转df个不同角度，即旋转的角度集合记为进而构造单个资源块上df个用户的总星座图c，固定角度θ1＝0°，其中，优化旋转角度集 使得总星座上用户间的最小欧式距离

最大化，记优化后的单个资源块上的叠加总星座为c′,优化后的旋转角度集记为S5：将c′逆时针旋转角度 使得构成总星座的df个用户的星座点间的最小乘积距离最大化，记优化后的角度为S6：利用旋转角度 和 设计操作因子，结合因子矩阵F,将母星座C+映射为多个用户的SCMA码本；

S7：在瑞利衰落信道中，用户的一帧比特信息映射为码字后，将每个用户在各个资源块上映射得到的QAM符号的Q路进行交织处理，经过独立瑞利衰落信道后，先将接收到的每个用户的信号rk,j进行相位补偿，再将单个资源块上的接收到的叠加信号rk进行Q路解交织处理，对应的Q路的衰落系数也作对应的解交织处理操作，随后进行信号检测处理。

2.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述设定SCMA码本参数为δ(N,K,M,J,F)分为规则SCMA码本和不规则SCMA码本；所述规则SCMA码本，即每个用户的码字中非零元素的个数相同，系统能支持的最大用户数为 单个资源块上叠加的最大用户数为 表示从K个不同元素中选择N个元素所有可能的组合数量，表示从K-1个不同元素中选择N-1个元素所有可能的组合数量，系统过载率 对于不规则SCMA码本，即不同的用户的码字中的非零元素的个数不一定相同，对应的用户数J和过载率λ根据需求进行设定。

3.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述因子矩阵F是由0和1构成，其行数表示资源块数，列数表示用户数，1表示其所在的位值有对应的用户数据叠加在对应的资源块上，0表示其所在的位置无用户的数据叠加在对应的资源块上，若SCMA码本参数确定，对应的因子矩阵F也能确定。

4.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述QPSK星座为：其中，上述矩阵的第一行表示QPSK星座在第一个维度上投影点的坐标，第二行表示QPSK星座在第二个维度上投影点的坐标；所述QPSK星座中有4个星座点，且4个星座点位于同一个圆上，4个星座点中相邻两个星座点分别与原点连线的夹角为90°，星座点和原点的距离表示调制后的信号的幅值，4个星座点位拥有相同的幅度，信号点与原点间连线与X轴正半轴夹角表示调制后信号的相位，其中，QPSK星座的四个星座点的相位分别为45°,135°,

225°,315°。

5.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于，所述S2的具体处理过程为：将QPSK星座逆时针旋转α是将QPSK星座矩阵的左边乘以一个旋转矩阵R，R为正交矩阵，用矩阵表示如下：进而最大化QPSK星座在两个维度上的投影点在区间α∈(0,2π)的最小欧式距离函数就转化为最大化QPSK星座在第一个维度上的投影点在区间 内的最小欧式距离函数，优化函数如下：其中 表示旋转后的QPSK星座在第一个维度上的投影点的坐标；则优化后的旋转矩阵为：优化后的QPSK星座为：

C＝R*×QPSK

*

其中×表示乘号；求得最优旋转角度α＝0.4636，最优旋转矩阵为:优化后的QPSK星座为：

6.根据权利要求5所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于，所述S3的具体处理过程为：将旋转后的2维4点QPSK星座，即C按SCMA码本参数扩展成为N维M点母星座C+，其中N≥2，且为正整数，M＝2t，t∈Z+,t≥2，Z+表正整数集合；母星座C+维度为N＝2，点数扩展方法为：当t＝2,M＝22＝4，此时：

其中a＝0.3162；

当t＞2,M＝2t时：

进行点数扩展后再进行维度扩展，维度扩展方法为：

当N＝2时，

其中：

x1＝[-(M-1)*a -(M-3)*a…-3a -a a 3a…(M-3)*a (M-1)*ax2＝[-(M-3)*a (M-1)*a…-a 3a -3a a…-(M-1)*a(M-3)*a当N＞2时：

7.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述S4的具体处理过程为：所述母星座C+在某个维度上的投影星座，记为p，将p分别旋转 构造一个资源块上df个用户叠加的总星座图c，其中 分别为df个用户在单个资源块上的信号星座图，固定θ1＝0°，优化旋转角度 使得c中df个用户之间的最小欧式距离最大化，优化函数如下：其中符号 表示求解使得最小模值平方最大化的 的参数；

表示总星座c上第u个用户的第Ms个码字符号， 表示总星座c上第u个用户的第Mt个码字符号；通过求解上述优化函数，得到优化后的旋转角度集合 其中θ1′＝θ1＝0°，记优化后的 为 优化后的c为

8.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述S5的具体处理过程为：将所述c′逆时针旋转角度 限定角度 优化函数如下：其中：

表示旋转 角度后，用户在单个资源块上叠加的星座点间的乘积距离；lp表*示用户星座的分集阶数；记c′优化后为c ；其中，Ms，Mt表示码字的序号，l为分集阶数的序号。

9.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于，所述S6的具体处理过程为：所述优化后的旋转角度集 和优化后的角度 设计操作因子矩阵，操作因子为旋转操作，单个资源块上df个用户的旋转角度分别为利用Latin结构设计多用户码本的操作因子矩阵，其中操作因子为旋转操作，Latin结构要求单个资源块上叠加的不同用户的码字符号的旋转角度不同，且每个用户在不同资源块上的叠加的码字符号旋转角度也不同。

10.根据权利要求1所述的一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：所述S7中的相位补偿的前提是假设信道估计是理想的估计，即发射端已知完整的信道状态信息，则相位补偿为：其中r’k为第k个资源块上接收到的df个用户的叠加信号，其中，k＝1,2,...,K，分别为第k个资源块上的df个用户所对应的信道衰落系数，()*为共轭操作，nk为均值为0，方差为1的高斯白噪声。