为了满足未来第五代移动通信对空口波形的更多要求,如更低的带外泄露、更灵活的参数配置和支持异步传输等。华为公司提出了一种基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的改进方案——滤波OFDM(Filtered-OFDM,F-OFDM)系统。此方案继承了OFDM系统的优点并有效地降低了带外泄露,但由于时域滤波实现复杂度较高,限制了它在未来通信中的应用。针对F-OFDM系统存在的问题,本文进行了如下几个方面的工作:1.针对F-OFDM时域滤波复杂度较高的问题,提出了一种基于快速卷积滤波器组结构的频域优化实现方案——FC-F-OFDM。该方案由参数配置ParSet模块,滤波功能FC模块和原型函数Taper模块构成,以频率点bins为单位,实现模块化、参数化的F-OFDM系统。理论分析和实验结果表明,FC-F-OFDM方案具有频域实现可行性,与时域方案相比,它较大程度地降低了实现复杂度,且具有较好的抗载波频率偏移性能,但频谱利用率较低。2.为了进一步仿真不同参数对FC-F-OFDM系统性能的影响,从频谱灵活性、数据段内误差、子带误块率和系统功率谱四个方面对FC-F-OFDM系统进行仿真。仿真结果表明,FC-F-OFDM具有面对多任务处理时较强的多参数配置灵活性,多径信道下较好的传输可靠性和多用户接入时良好的频谱收敛性。3.面对5G对混合参数集共存特性的要求,FC-F-OFDM方案引入了对重叠波形的配置并实现同时传输混合波形。仿真结果表明,FC-F-OFDM系统对重叠波形配置具有可行性,改善了FC-F-OFDM对波形选择的单一性,传输混合波形时仍具有良好的频谱收敛性,满足混合参数集共存要求。