通用滤波器多载波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)是一种新的非正交多载波调制技术,被认为是取代正交频分复用(OFDM),成为5G中某些通信场景下传输波形的候选方案之一。UFMC可以被看成是OFDM和滤波器组多载波(FBMC)的结合,同时保留了这两个波形技术的各自优点。UFMC主要应用在短数据包突发、低时延、宽同步的通信场景中。本文主要针对UFMC系统中的信道估计与均衡技术展开研究。首先阐述UFMC系统的基本原理,包括信号调制、发射、接收各个模块的实现及数学表达式。在此基础上,使用仿真软件搭建UFMC系统仿真平台。然后从抗时频偏差性能、峰均比、频谱效率、滤波器长度等角度对UFMC系统进行性能分析与结果仿真,并和OFDM进行对比,论证UFMC在物联网、传感网中的应用优势。关于UFMC系统的信道估计,先分析了UFMC符号在瑞利多径信道下的性能表现。UFMC的信道估计可以复用已有的OFDM信道估计方法,研究了传统的LS信道估计、MMSE信道估计、基于DFT的转换域信道估计算法在UFMC中的复用方式及信道估计表达式,比较了这三种算法在UFMC系统中的性能。UFMC使用子带滤波器,在频域的信道估计均方误差将变大,另外尽管传统的DFT信道估计算法可以降低噪声影响,但UFMC没有使用循环前缀,滤波器长度对系统的抗多径衰落影响较小,最优信道采样长度难以确定。针对上述问题,本文设计一种UFMC的信道估计方案,在频域对信道估计信息进行平滑,降低滤波器影响,在时域设计最优采样信道长度,滤除噪声。仿真表明,该方案可以有效地降低噪声影响,提高信道估计准确性。在基于导频的信道估计方法中,导频的设计至关重要,导频的位置、数量、数值都会影响信道估计的误差。假设UFMC系统使用LS信道估计和线性插值来恢复信道频域响应,本文求解了基于信道估计误差最小化的UFMC均匀梳状导频表达式。UFMC以子带为单元调制信号,本文提出了一种新的导频图案,该图案以子带为单元进行信道估计。仿真表明,该导频图案比OFDM的均匀分布导频信道估计的总体MSE更小,更适合UFMC系统的信道估计。子带滤波器使得UFMC系统本身具有一定的抗ISI和ICI特性,但当信道时延扩展较大时,这种特性就显得不足,影响了UFMC的应用范围。本文在分析UFMC的ISI和ICI产生原因的基础上,改进原有的系统结构,引入信道缩短的时域均衡手段,设计信道自适应均衡方案,提高UFMC系统的通信性能。并针对MSSNR算法,设置一个搜索窗口,减小该算法求解滤波器参数的遍历范围,降低原始算法的计算复杂度。