第五代(5th Generation,5G)移动通信系统作为第五代移动通信技术,改变了传统的移动通信技术,推进了智能终端的普遍化和广泛化,同时也加快了互联网相关技术的进步。而5G物理层中上下行信息的准确发送和接收,为5G的正常通信提供了基本保障,尤其是用于承载下行控制信息(Downlink Control Information,DCI)的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)。本文针对国家科技重大专项“增强移动宽带5G终端模拟器研发”的研发需求,主要对5G系统中的物理下行控制信道进行研究与实现,研究内容及创新点如下:1.对物理下行控制信道发送信号处理过程进行研究。结合5G PDCCH时频资源结构和搜索空间的特点,针对控制资源的分配,提出一种基于奖惩机制的5G PDCCH资源分配算法。该算法基于奖惩机制生成用户优先级列表,同时优化无线网络临时标识(Radio Network Tempory Identity,RNTI)的分配。仿真结果表明,该算法在确保一定控制信道单元(Control Channel Element,CCE)资源利用率的情况下,相比RNTI分配预调度算法,UE阻塞概率降低了57%,同时UE分配时延减少了30%,所提算法在PDCCH发送仿真链路中有效地提高了控制资源分配的效率。2.研究物理下行控制信道接收处理过程。本文根据5G PDCCH搜索空间的特性,提出一种基于功率测量的PDCCH自适应盲检测算法。该算法依据信道质量自适应地确定盲检测聚合等级顺序后,利用功率测量获得的功率值对各聚合等级下候选PDCCH进行优先排序与剔除操作。仿真结果表明,相比传统的功率检测算法,改进算法在保证功率测量部分的计算复杂度不提高的情况下,盲检测次数平均减少了5次,且信道条件差时性能更平稳,总体上改善了盲检测效率。3.依据物理下行控制信道发送端与接收端处理链路的研究和分析,结合本文所提接收端盲检测算法对PDCCH进行数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)设计和实现,并具体分析PDCCH盲检测过程的性能。结果表明,改进算法的运行周期数比功率检测算法减少了169805次,验证了本文设计方案的可行性。