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第五代移动通信技术(5G)要求物理层波形技术具有更大的灵活性以及更高的频谱利用率。传统的正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)为了抵抗多径干扰增加了循环前缀(Cyclic Prefix,CP),这在一定程度上造成了频谱资源的浪费,并且其滤波器的旁瓣较大不够灵活。滤波器组多载波技术(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)作为一种5G的候选波形技术,与OFDM相比,它的原型滤波器具有更好的时频特性,可以不再需要CP来抵抗信道的衰落,具有更高的频谱利用率,并且也具有更大的灵活性,实现对一些分散频谱资源的利用。同时FBMC对OFDM有很大的兼容性,OFDM中原有的一些技术可以直接应用到FBMC中。但由于FBMC为了得到更好的时频特性,牺牲了子载波间的正交性,与OFDM相比,其信道估计更加复杂。本文首先通过分析FBMC的研究现状,结合FBMC中的信道估计技术和与多输入多输出系统(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)结合这两大研究热点,指出了当前FBMC中信道估计的研究重心主要集中在慢衰落信道中,进而明确了本文的研究重点是关于FBMC的信道估计技术,尤其是在快衰落条件下的信道估计技术。同时对FBMC的原型滤波器特性、调制方式、频域实现方式和时域多相结构实现方式等基本原理进行了详细介绍,并分析了FBMC两种实现方式和OFDM在计算复杂度上的差异。其次研究了慢衰落信道和快衰落信道环境中的FBMC/OQAM的信道估计技术。首先介绍了两种经典的FBMC/OQAM导频设计算法:干扰修正近似法和辅助导频法,并提出了一种新的导频设计算法,即导频功率加倍法,相较已有算法而言,所提算法具有更高的频谱利用率与更低的计算复杂度,并且与传统的OFDM导频设计方法相比,所提算法在误比特率性能上也有较大提升。其次分析了快衰落信道条件下FBMC/OQAM导频设计方法。通过分析发现在快衰落信道中,辅助导频法无法跟踪信道的变化情况,因此提出一种基于辅助导频的梳状导频排布方式,并提出了两种信道估计方法:反馈干扰估计法和反馈干扰计算法,最后通过理论分析和算法仿真验证了两种所提算法与原有的导频设计算法相比具有更好的误比特率性能,同时也定性地分析了所提算法的计算复杂度和频谱利用率。最后分析了在双选信道下,OFDM与FBMC的误比特率性能。通过理论与仿真两方面进行分析,结论证明了FBMC在信道变化快的情况下,抵抗信道衰落的性能要优于OFDM。同时分析总结了本文的研究结论,并给出了FBMC其它一些待解决的问题,以及未来的研究方向。