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在高速无线通信系统中,相位噪声是影响系统性能非常重要的一个因素,因为它的存在将造成信号星座点相位上的旋转,并给后续的均衡判决等操作带来不利的影响。此外,相位噪声还是造成射频模拟前端非理想的因素之一,它的产生来源于上下变频器中的本地振荡器(LO),考虑到上下变频器在所有无线收发端中的重要性,我们认为这将变成一个很重要的问题。另外,新型的无线通信系统常采用更高的带宽,更高阶的映射方式以及更多的收发天线来满足日益严苛的市场需求,这将对本地振荡器提出更高的要求,同时将提高模拟前端的成本。为了尽可能地减少此成本,我们希望模拟前端对相位噪声具有一定的容忍度,然后在合理复杂度的基础上实现对相位噪声在数字域上的估计和补偿。为了满足用户日益增长的通信需求,在过去的十年中出现了许多新的物理层(PHY)无线空中接口技术和传输标准,比如正交频分复用(OFDM)技术,单载波频域均衡(SC-FDE)技术,多输入多输出(MIMO)技术,向量正交频分复用(V-OFDM)技术,空时编码(STBC)技术等等,很多论文也已经研究讨论了当上述标准中存在相位噪声时的影响及性能。考虑到现今由于基于3G和4G系统物理层无线空中接口技术的局限性,应用于5G系统的5G物理层无线空中接口技术的相关研究已经展开。OFDM技术由于其具有在多径信道下的鲁棒性,基于快速傅立叶变换(FFT)的易实现性等优点,几乎已成为大部分3G和4G无线接口的标准。但OFDM存在峰值放大器功率比(PAPR)较大以及采用高阶映射时性能较差等缺点,为克服上述缺点,在一些标准中常采用单载波频分复用(SC-FDE)技术。这两种常用技术的使用使得系统的物理层设计相当的复杂和不对称,作为OFDM和SC-FDE之间的桥梁,矢量正交频分复用(V-OFDM)因其灵活性和卓越的性能成为未来5G无线空中接口标准的最佳候选之一,以V-OFDM为基础的的广义正交频分复用(G-FDM)技术也成为重要的研究课题。尽管在3G和4G为基础的无线空中接口中已经大量研究了相位噪声损失所造成的影响,但关于射频(RF)损失如何影响未来5G接口标准的研究却非常少。本文的主要目的就是研究相位噪声损失对V-OFDM系统的影响。首先本文提出一个数学模型来完整描述相位噪声如何影响V-OFDM系统性能。具体来讲,在V-OFDM系统中相位噪声会产生Common Vector Block Phase Error (CVBPE)和InterVector Block Carrier Interference (IVBCI)。接着本文给出了V-OFDM系统下信干噪比(SINR)封闭的数学表达式,SINR分析表明,V-OFDM系统的SINR性能与OFDM系统非常相似。但是当相位噪声损失增大时,与OFDM系统相比,V-OFDM系统通常有更高的SINRo然后本文提出了基于相位噪声估计和补偿技术的新导频方案,通过复杂度分析表明V-OFDM系统比OFDM系统具有更低的复杂度。而且,经过相位噪声补偿后,V-OFDM系统比OFDM系统具有更好的性能。最后本文提出了几乎不使用导频符号的盲和半盲相位噪声估计方案。这两种方案都有着良好的性能,蒙特卡罗仿真模拟也证实了这点。。