1.一种基于最大化星座点和距离的SCMA码本设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：将QPSK星座旋转角度 限定 形成旋转后的星座C，将C投影到相互正交的两个坐标轴上，根据单个坐标轴上的4个投影点的位置，构造投影点和距离函数 通过最大化 得到优化后的旋转角度 将旋转角度为 的星座C作归一化后的星座为母星座C+；

S2：将母星座C+在X轴上的投影，分别旋转角度α,β,γ，构造单个资源块上叠加的3个用户的星座图，固定角度α，使单个资源块上叠加的3个用户的星座点间的和距离函数f(α,β,γ)最大化，得到优化后的角度β,γ；

S3：根据角度α及对应的优化后的角度β,γ，设计操作因子矩阵Δj，并结合对应的映射矩阵Vj，将二维四点母星座C+映射成适用于6个用户的稀疏码本Uj，j＝1,2,...6；

在步骤S1中，QPSK星座包含两种形式，用矩阵表示为：

其中，上述矩阵的第一行表示QPSK星座的星座点的横坐标，第二行表示QPSK星座的星座点的纵坐标；QPSK1星座的四个星座点的相位分别为45,135,225,315，QPSK2星座的相位分别为：0,90,180,270；其中，QPSK星座图中有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，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；

在步骤S1中，旋转角度 后的QPSK星座C用矩阵表示为：

由于QPSK星座的正交性和对称性，在对QPSK星座进行逆时针旋转的过程中，其分别在两个正交坐标轴上的投影点间的距离随旋转角度的变化方式都相同，即C在两个正交的坐标轴上的投影点的和距离函数相同，因此，只需计算一个坐标轴上投影点的和距离函数即可；此外，在QPSK星座旋转过程中，其在两个相互正交的坐标轴上的投影点间的和距离函数 都随着旋转角度 以 为周期变化，单个周期内的距离变化特征足够表征整个区间距离变化特征，即可限定 的范围为 正如此，最大化每个坐标轴上的投影点在 区间内的和距离函数就转化为最大化单个坐标轴上的投影点在 区

间内的和距离函数；求出C在单个坐标轴上投影点的和距离函数为：

从而，步骤S1中的优化问题等价描述为：

由上述优化式可以求出最优旋转角 将 代入C中得到：

将C作归一化后得到母星座C+为：

其中，归一化是指使得母星座C+在每个坐标轴上的4个投影点的平均功率为 即使得单个资源块上叠加的3个用户的平均功率之和为1。

2.根据权利要求1所述的基于最大化星座点和距离的SCMA码本设计方法，其特征在于：在步骤S2中，单个资源块上叠加的3个用户的星座图是由母星座某个坐标轴上的投影点分别旋转α，β，γ得到，求出单个资源块上叠加的3个用户星座点间的和距离函数为：由于QPSK星座在坐标轴上的投影点关于坐标原点对称，因此，限定旋转角度α,β,γ的范围为0＜α,β,γ＜π，则步骤S2的优化问题等价为：其中f(α,β,γ)＝f(α,β)+f(α,γ)+f(β,γ)，l表示在3个用户中选取2个用户计算和距离的3种选取方式，i，j分别表示在第l种选取方式中来自于所选取的2个用户的两个星座点的索引值，xli表示第l种选取方式中选取的2个用户的中的某一个用户的第i个星座点，xlj表示第l种选取方式中选取的另一个用户的第j个星座点；f(α,β)为旋转角度为α与旋转角度为β的两户星座点间的和距离函数，f(β,γ)为旋转角度为β与旋转角度为γ的两户星座点间的和距离函数，f(α,γ)为旋转角度为α与旋转角度为γ的两户星座点间的和距离函数；固定角度α，由上述优化式可以得到对应的两组最优的旋转角(β1,γ1)和(β2,γ2)；当α在区间(0,π)变化取值，且当总的和距离函数f(α,β,γ)取得最大值fmax(α,β,γ)时，f(α,β)，f(β,γ)，f(α,γ)都为固定值，令f(α,β)＝a，f(α,γ)＝b，其中，a和b为固定常数，则β1，β2为方程f(α,β)＝a的两个解，γ1,γ2为方程f(α,γ)＝b的两个解，即β,γ可以被α表出。

3.根据权利要求1所述的基于最大化星座点和距离的SCMA码本设计方法，其特征在于：在步骤S3中，不同用户的码本Uj(j＝1,2,...6)是将二维四点母星座C+通过映射矩阵Vj和操作因子矩阵Δj映射到四个资源块得到，从而表示为：+

Uj＝VjΔjC

其中映射矩阵Vj为4×2的稀疏矩阵，Vj为由单位阵I2中添加全零行得到，4行中添加两行全零行共有 种方式；操作因子矩阵Δj为2维对角矩阵或反对角矩阵，主对角线上或负对角线上的元素为对母星座的操作因子，映射矩阵为：操作因子矩阵为：

其中操作因子矩阵的设计准则是使得每个资源块上叠加的3个用户的用户间星座点和距离最大化，其中β1，β2为方程f(α,β)＝a的两个解，γ1,γ2为方程f(α,γ)＝b的两个解；

当α的取值为0时，6个用户的码本为：