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广义频分复用(Generalized frequency division multiplexing,GFDM)作为一种数据块结构的多载波调制方案,具有结构灵活,带外辐射低,频谱利用率高等特点,是超5代移动通信系统的候选波形之一。但由于引入原型滤波器,GFDM系统存在自身固有干扰。而在超5代移动通信系统中,接入设备的高移动性会带来严重的多普勒效应,使信道具有时频双选择性,这将导致GFDM系统的信干比性能显著下降,制约GFDM系统的应用。本文首先介绍了GFDM系统模型,并与其他多载波调制方式进行了比较,指出其优势,并讨论了一种低复杂度GFDM系统实现算法。随后,从子符号层面对符号定时偏移(Symbol Timing Offset,STO)、载波频率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)与双选择信道对GFDM系统平均信干比的影响进行了理论分析与仿真,发现了传统GFDM系统数据块中首个子符号不连续的能量结构是其对CFO与多普勒频移敏感的原因。并据此通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行循环移位,提出了时间偏移GFDM系统。理论分析与仿真结果表明,时间偏移GFDM系统在不牺牲对STO鲁棒性的前提下,提高了在双选择信道与CFO影响下的平均信干比。针对双选择信道下的时间偏移GFDM系统通信,本文提出了联合迭代双选择信道估计与符号检测算法。该算法首先基于离散导频的最小二乘准则估计结果,利用最小均方误差准则估计广义信道矩阵。并通过信道估计器与符号检测器之间的信息交换,分别采用并行干扰消除与串行干扰消除,通过迭代逐步减小数据符号间的干扰,提高信道估计精度与最终的误比特率性能。仿真结果表明,通过迭代可以有效提高信道估计精度,降低系统误比特率,且使用串行干扰消除效果要优于使用并行干扰消除,这一算法在双选择信道下有着较好的误比特率性能。最后比较了传统GFDM系统与时间偏移GFDM系统在这一算法下的误比特率性能,再次验证了本文所提出的时间偏移GFDM系统在双选择信道下的优势。