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近年来，以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术为代表的多载波数据传输得到了广泛的应用。然而，OFDM的子载波滤波器的阻带衰减只有13dB，难以具备良好的频率选择特性。而滤波器组多载波系统(filter bank-based multicarrier, FBMC)只需通过设计良好频率选择特性原型滤波器便可得到良好的多载波通信系统，并且大大提高了信号的传输速率和系统设计灵活性。因此，在未来的5G通信中FBMC技术将替代OFDM技术，然而FBMC系统的计算复杂度高，在硬件上难以实现。由于通信过程中载波间的干扰、符号间的干扰和多径衰落信道的影响，使得FBMC系统不能够更好的与MIMO(Multipie-input Multipie-output)技术相结合。为了解决这些问题，该文主要通过以下两个方面来研究，并提出新的算法来提高通信系统的整体性能 1.首先考虑单原型 FBMC系统。为构建近似完全重构的多载波系统，本文提出了一种迭代算法来设计原型滤波器。该算法将设计问题归结为一个无约束的优化问题，其目标函数为符号间干扰、信道间干扰以及原型滤波器阻带能量的加权和。通过推导目标函数的梯度向量和海森矩阵，我们采用修正牛顿算法来迭代优化原型滤波器，每次迭代更新中，原型滤波器都是通过闭合公式求解，因此算法的计算复杂度低。试验仿真结果表明,与已有的设计算法相比,所提出的算法提高了系统的整体性能。 2.针对滤波器组的多载波系统能够在多径衰落的信道中更好应用，降低符号间和信道间的干扰，为构建近似重构的 FBMC通信系统，该文提出了一种新迭代算法来设计双原型滤波器组的多载波系统。该算法将设计问题归结为一个无约束的优化问题，其目标函数为符号间干扰、信道间干扰以及原型滤波器阻带能量的加权和。该文采用双迭代算法来迭代优化原型滤波器，每次迭代更新中，原型滤波器都是通过闭合公式求解，可以直接的求解未知变量的解，因此该算法的计算量可以明显的减少。试验仿真表明,与已有的设计算法相比,所提出的算法极大的提高了系统的整体性能。