随着5G技术的发展,涌现出大量新的业务和应用场景,比如无人驾驶、远程医疗等,与此同时,新的无线通信设备也会随之更新,而无线信道的不确定性和复杂性给通信设备的测试带来了很大的困难,信道仿真仪能够在实验室场景下精确地再现信道的传播特性,可以有效地解决设备的测试难题,提高研发的效率。但是现有的仿真仪器带宽有限,时延精度不能满足很多场景的低延时需求,而且5G信道模型的通道数和径数相较于之前有了很大的提升,也增加了信道仿真仪的资源消耗。因此本文围绕如何提高仿真仪的时延精度、降低仿真仪的资源消耗,开展了以下两方面的研究工作:1.高精度的分数阶时延功能的实现。为了更好的模拟新业务场景下的信道环境,信道模型要求的多径时延分辨率越来越高,而信道仿真仪的时钟带宽是有限的,就需要在有限的时钟带宽下分辨出极小的多径间隔,因此本文首先展开了对高精度的分数阶时延功能的研究。FIR滤波器有严格的线性相位特性,能够很好地实现分数阶时延功能,它有多种实现形式,不同的实现方法有各自的侧重点,本文分别使用窗函数法、最大平坦法和Farrow架构法实现了分数阶时延滤波器的设计,并对比了三种方法的优劣,给出了各种方法的适用场景。上述算法都在软件上进行了功能指标验证,并在硬件上予以实现。考虑到多通道间不能共用FIR滤波器造成的资源低效利用,本文提出一种使用多相位时钟来实现分数阶时延功能的方法,通过多个不同相位的低频时钟来对同一信号进行采样,相当于提高了时钟带宽,该方法设计简单,且时钟可以被各个通道共用,在提高仿真精度的同时降低了仿真仪的资源消耗,文本对该方法进行了分模块设计,并对各个模块的实现做了硬件仿真验证。2.信道仿真仪的资源优化处理。5G技术带来了更大的天线连接数、更多的通道数和径数,随之而来的就是资源的成倍提升,而硬件板卡的更新迭代速度远远落后于新业务场景的需求,因此就需要让有限的资源发挥更大的作用。由于各个通道不能共用FIR滤波器,因此,用作累乘加运算的稀少资源DSP48E1s成为该功能大规模发展的瓶颈,本文通过使用分布式算法来实现FIR滤波器,通过查找表的方式完成乘法器的功能设计,避免了稀少资源的使用。同时,随着时延量的增大,滤波器的阶数提升,分布式算法使用场景受限,对此本文提出了两种改进策略,通过分割查找表和转换查找表的方式来优化分布式算法,进一步降低了资源的消耗。本文围绕高精度、低资源的信道仿真仪展开深入研究,针对其发展过程中遇到的部分技术问题提出了解决方案,对于仿真仪的部分功能研发与优化有一定的参考价值。