随着经济发展与人们需求的与日俱增,移动通信已经从早期语音系统逐步发展为今天高度复杂的集成通信系统。由3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)开发的下一代无线通信系统——5G(the 5th Generation,5G)将为各种用户或应用提供随时随地的信息访问和数据共享。PUCCH(Physical Uplink Control Channel,物理上行控制信道)是5G NR(New Radio,新空口)系统物理层重要的组成部分,主要用于传输UCI(Uplink Control Information,上行控制信息),包括用于下行链路数据传输的 HARQ-ACK/NACK(Hybrid Automated Repeat Request-Acknowledgement/Negative Acknowledgement,混合自动重传请求-确认/否认确认)反馈等。在NR系统新定义的PUCCH格式下,对于小于12比特的UCI,接收端要先进行DTX(Discontinuous Transmission,不连续发送)检测并完成解码,只有漏检率和误块率达到一定的正确率时,才能保证整个通信系统的可靠性要求。本论文首先研究了 NR PUCCH DTX检测及解调技术。将LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统的常见的检测算法应用到NR PUCCH,通过分析半盲检测算法的优点和缺点,提出了增强投影检测算法,并对评估指标进行了理论推导。增强投影检测算法保留了使用数据符号增强信道估计准确性的做法,进一步利用可获得的信道信息,计算估计信道在实际信道上的投影,判断是否是DTX,同时解调发送信息。增强投影检测算法同时利用了估计信道的幅度和相位,理论上与仅利用信道幅度的功率检测方法相比可以获得更好的性能。对于UCI比特数较多导致数据符号组合遍历数量较大的PUCCH format 2,根据其编码特点,提出了低复杂度增强投影检测算法。通过分析和复杂度比较,证明了低复杂度增强算法在不改变性能的条件下,能有效降低增强算法的计算量,达到和半盲检测法相近的复杂度。通过仿真验证了理论推导的正确性,证明了在典型信道环境下,提出的增强算法与传统半盲检测算法相比有明显的性能增益。5G 的 URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communacations,超可靠低时延通信)场景与eMBB(Enhanced Mobile Broadband,增强的移动宽带通信)场景相比,对时延和可靠性有更严格的要求。URLLC场景中的PUCCH主要是用来传输指示数据传输是否成功的HARQ反馈消息,进而触发重传增强传输可靠性。现在的标准中该场景下的PUCCH格式还没有设计完成。本论文通过分析URLLC场景的特点,总结出了 PUCCH在时域调度上需要满足的设计需求,并通过分析数据包正确解调率得出URLLC PUCCH需要满足的指标数值。考虑时频域资源和功率限制,借鉴eMBB PUCCH format 0,使用时域重复和频域跳频技术,本论文设计了适合URLLC场景的PUCCH发送格式。在分析了接收端相关检测算法后,设计了自适应频域资源选择方案,即利用可知的信道信息,将发送序列映射到信道功率最大的资源块上。另外,利用NR系统灵活的子载波间隔这一特点,本论文也提出了大子载波间隔下的发送格式设计,不增加时延,利用重复提高检测功率进而提高检测成功率。通过仿真分析,证明了应用本论文的设计方案后PUCCH检测性能有了明显提升。