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随着数据通信和多媒体业务的飞速发展,现有的移动通信系统已越来越不能满足人们的需求。因此,3GPP提出了3G的长期演进计划(Long Term Evolution,LTE),意在提供更高的传输速率和更大的系统带宽。作为新一代移动通信的发展方向,LTE受到了全球研究人员和通信业界的广泛关注。LTE系统以OFDM和MIMO作为其物理层关键技术,同时采用了许多新的通信技术,其中一个重要技术就是在系统上行链路定义了两种重要的参考信号:解调参考信号(DeModulation Reference Signal,DMRS)和探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)。本文主要对SRS进行了研究。本文首先对LTE系统的上行物理层进行了概述,包括无线帧结构、时频资源、子载波映射方式等。简要介绍了LTE的上行多址方式SC-FDMA。接着根据3GPP协议的定义,详细分析了SRS序列的生成方式、序列的循环自相关特性、SRS带宽分配以及时频资源配置等。本文重点研究了基于SRS的信噪比估计算法和定时同步算法。在信噪比估计方面:首先给出了SRS的传输方式和信噪比估计的系统模型;然后简要介绍了三种常用的信噪比估计算法,并针对其各自的缺点,提出了两种改进的算法:改进的DFT算法和改进的DASS算法。改进的DFT算法通过在时域上修正噪声的估计区间,减小了高信噪比时有用信号能量泄露对噪声估计的影响,从而获得更准确的信噪比估计。仿真结果表明,在高信噪比区域,新算法的平均估计性能比Boumard算法和DFT算法提高了约6dB左右;改进的DASS算法通过重新定义子载波的计算方式,减小了噪声估计的误差,使得高信噪比时的性能有了明显提高,并且复杂度仅为原DASS方法的1/3。在定时估计方面:本文首先从理论上对定时误差对系统带来的影响进行了详细分析。然后在现有的两种定时估计算法基础上,提出了一种适用于SRS的改进的后向搜索算法。该方法通过重新定义门限值,根据定时度量函数和新的搜索判决技术来确定多径环境中的第1径的位置,进而得到正确的定时点位置。仿真结果表明该算法能有效地消除判决过程中的旁瓣的影响,系统的正确定时概率有明显提高。最后,本文对多用户条件下的SRS进行了研究,重点研究了码分复用情形下的SRS信噪比估计算法。分别从多用户的信道估计和噪声估计两方面展开了研究,给出了一种消除其他用户干扰的方法,将本文所提的两种改进的信噪比估计算法推广到了多用户环境,并通过计算机仿真验证了算法的有效性。