在移动通信系统,实际信号经无线信道传输后都会发生信号幅度衰落和相位畸变。而提供准确的信道估计对于消除以上的非理想因素干扰非常重要。目前我国的移动通信系统正在由2G向3G过渡,二者将在很长一段时间内共存。全球移动通讯系统(global system of mobile communication, GSM)是全球应用最广泛的2G数字移动通信系统。时分同步码分多址(time division-synchronous code division multiple access, TD-SCDMA)是基于GSM网络支持下,由我国提出的3G标准本文设计一种新的信道估计模块的架构,将GSM和TD-SCDMA双模系统的信道估计整合在一起,代替硬件叠加的方法,来实现双模协议的信道估计。本文首先介绍了GSM/TD-SCDMA双模通信系统每个协议的基本概念,以及现今市场上实现双模通信系统的基本方法,说明了信道估计模块在此双模通信系统中的重要性。再次,本文从算法分析到硬件实现介绍了本文所涉及的双模系统信道估计模块以及其核心模块FFT处理器。然后,搭建出GSM/TD-SCDMA双模系统的下行链路,并使之与信道估计模块联合仿真,以验证本文设计的信道估计模块的正确性。最后,论文对双模通信系统的仿真结果以及信道估计核心模块FFT的硬件实现结果进行了分析和比较,表明了双模系统信道估计模块的优良性能。仿真结果表明，信道估计计算量降低了约43%,GSM和TD-SCDMA信号误码率均有所改进。FFT/IFFT处理器采用Altera公司的Stratix验证,同时采用SMIC 0.18μm1P6M工艺综合,在110 MHz的时钟下,功耗约为46.8 mW,其能够用较小的硬件消耗完成数据吞吐率的4倍提升。