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近三十年来,移动通信经历了飞速的发展,从1G到4G,随着移动数据网络的接入速率越来越高,人类社会迅速走进移动互联网时代。随着4G网络在世界大范围的部署,学术界和工业界针对5G的研究正如火如荼的展开。面对5G网络低延时,高宽带,大规模机器通信等新的应用场景,传统的基于OFDM的宽带移动通信系统因为其较低的频谱效率和较高的带外泄漏已经不能满足新的应用需求。而学术界普遍认为FBMC系统是有望解决这一问题的关键技术之一。因此本文围绕FBMC系统做了如下研究:1、基于FBMC系统快速实现方法构建了基于matlab的FBMC仿真系统。基于频率采样法和窗函数法对FBMC系统原型滤波器进行优化,得到了略优于PHYDYAS原型滤波器的设计。并比较了FBMC相对于传统的CP-OFDM系统的优势。2、研究了SISO-FBMC系统中干扰消除,干扰利用和干扰规避等主流信道估计方法;研究了保护邻域大小对基于干扰消除方法的影响,研究了AP法和多点AP法对信号PAPR的影响,并通过减小邻域的办法降低了基于多点AP方案信道估计的复杂度;研究了不同IAM方案的估计性能,通过在基于迭代的干扰近似法信道估计中引入基于信道编码的外迭代,提高了信道估计的性能;研究了POP方案的信道估计性能,通过将基于变换域的方法和改进的导频结构,大幅提高了POP方案的信道估计性能;3、简要介绍了MIMO系统,结合FBMC,详细介绍了MIMO-FBMC系统模型和信道估计原理。基于系统模型搭建了MIMO-FBMC仿真系统。研究了基于保护邻域的离散导频方案,并通过特殊设计的导频图案将导频辅助法引入MIMO-FBMC系统的离散导频估计,在减小导频占用的同时,提高了系统估计性能。研究了干扰近似法在MIMO-FBMC系统中的估计性能,研究了一种减少导频占用的IAM方法,本文进一步提出一种改进的导频方法,不仅能够减小导频占用的频谱资源,也能够降低信道估计的复杂度,同时系统的信道估计性能只比上文提到的改进方案有略微降低。