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本发明公开了一种基于深度学习的上行免信令NOMA系统多用户检测方法，该方法包括对接收信号建模，将接收信号稀疏表示和训练用于稀疏信号恢复的深度结构三个部分；本发明利用NOMA系统中用户的稀疏性以及在不同时隙的发送信号之间存在的联系，使用结构化压缩感知理论进行多用户检测，并利用深度学习理论来解决稀疏重构问题，能够实现低复杂度且高性能的多用户检测，结合用户在不同时隙的发送信号之间存在的相关性，使用结构化压缩感知理论实现多用户检测；利用深度学习理论来解决信号恢复的欠定逆问题，基于深度学习的方法从优化参数、训练稀疏表示以及神经网络三个方面进一步改进了稀疏重构算法的重构精度并提高了重构效率。