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第五代移动通信(5G)系统是满足之后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统。由于正交频分复用(OFDM)技术存在带外泄露高,对频偏敏感等缺点已经不能满足下一代网络的所有应用需求,因此5G系统需要提出一种新型的多载波技术。通用滤波多载波(UFMC)是5G的候选波形之一,由于UFMC采用了灵活的子带滤波技术,因此与OFDM相比,明显降低了带外泄露,提高了频谱利用率。除此之外UFMC的滤波器阶数较短,更加适合短突发通信,而且参数配置灵活。本论文主要研究了UFMC的带外泄露抑制和多频偏估计技术。首先介绍了UFMC及其衍生波形CP-UFMC的基本原理。UFMC有3种接收机框架,迫零检测(ZF)、匹配滤波(MF)以及2N点FFT,本文对三种接收机框架进行误码分析,其中2N点FFT接收机实现复杂度低,误码性能最好。并将上述两种波形与OFDM进行性能对比。仿真结果表明UFMC对频偏容忍度高,带外泄漏低,时频效率高。其次深入研究了UFMC带外抑制能力。UFMC子带滤波器的频域特性决定了带外泄漏,为了抑制带外泄露,需要降低子带滤波器最大旁瓣的相对幅度,使频谱利用率最大。分析比较了不同窗函数子带滤波器的UFMC的性能,并提出利用凸优化的方法对UFMC原型滤波器进行优化设计。通过仿真与Dolph-Chebyshev滤波器进行频域特性以及误码性能的分析对比,结果显示凸优化滤波器有更好的带外抑制能力,并且在频率选择性衰落信道中的误码性能更佳。最后研究了协作多点传输(CoMP)场景下的多频偏估计算法。介绍了主要频偏对UFMC系统的影响,推导了CoMP-UFMC系统的理论模型,并在此基础上提出基于导频的多频偏估计算法。相比基于最大似然的CFO估计的多维搜索,该算法只需要对主用户的频偏进行一维搜索,复杂度降低。该算法经过3次迭代后可以达到收敛,并且对频偏的估计性能明显优于Moose算法。