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5G通信的迅速发展和场景的多样化对上行通信链路的传输提出了更高的要求:希望能够实现更多设备之间的随时随地的互联、获得更快的数据速率、达到更高的系统容量、消耗更小的终端功耗以及具有更低的传输时延等。正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)因对同步要求高、旁瓣大和频谱资源利用率较低等限制已不能满足5G通信的新需求。滤波器组多载波技术(Filter Bank Multicarrier,FBMC)是5G物理层研究的关键技术之一,作为一种非正交波形技术,它具有频谱效率高、旁瓣小和时频聚焦性好等特点。目前,5G应用的波形技术仍没有定论,评判新波形技术需要考虑的因素亦呈多样性;FBMC在5G上行链路的研究仍处于理论研究阶段,FBMC在该场景下性能缺乏完整的链路级仿真的验证;针对多用户传输中存在的时频异步的问题,FBMC对同步误差的鲁棒性能仍缺乏充分验证;FBMC应用于上行链路时,抑制其高峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的方案目前有多种,但各种方案的有效性和复杂度仍有待评估。针对以上情况,本文通过搭建MATLAB链路级仿真平台对FBMC进行仿真,其中主要工作和具体贡献如下:(1)分析FBMC的发射机和接收机原理,并推导基于奈奎斯特原理的原型滤波器的定义式,分析滚降因子对滤波器的时频聚焦特性的影响,进而得出使用PHYDYAS原型滤波器的优势。分析FBMC和OFDM的功率谱密度,PHYDYAS滤波器组的应用能够有效的减小发射机带外功率泄露。(2)研究FBMC在同步传输场景下的多种性能,首先本文对FBMC和OFDM系统的复杂度进行理论的推导和仿真验证,因为计算复杂度会导致更高的硬件要求和更长的通信时延,因此我们研究重叠因子和傅里叶变换点数对FBMC计算复杂度的影响。进而基于谱效率和时间效率的理论推导,分析FBMC与OFDM的性能差异性,并得出二者对不同长度的数据包的适用性。最后分析应用不同调制阶数的两种波形技术对上行通信系统误块概率和吞吐量的影响。(3)对5G上行多用户异步场景进行建模,分别研究符号偏差和频率偏差对通信系统的影响,定量分析FBMC对同步误差的鲁棒性。分析相邻用户间的保护带宽对通信系统的影响,时频聚焦性较好的原型滤波器有助于减小保护子载波的开销且有效提高频谱资源的利用率。(4)基于两种已有的PAPR抑制方案——即基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的扩展方案和基于滤波器组(Filter Bank,FB)的扩展方案来降低FBMC的PAPR,分析这两种方案在实现原理、性能和复杂度的差异性。