TD-HSPA+以TD-SCDMA技术为基础,同时引入其他关键技术提升系统的整体性能；其中在物理层,TD-HSPA+引入了MIMO和高阶调制技术。联合检测技术是TD-HSPA+物理层的关键算法,它通过区别对待干扰和噪声,能够消除多址干扰和多径干扰,进而改善系统性能,扩大小区覆盖范围；信干噪比作为反映信道质量的重要参数,其估计值的精确与否会在很大程度上影响系统的性能。另外,软件无线电作为现行通用的实时信号处理技术,在最近十几年得到了长足的发展和重视,越来越多的通信算法和标准基于它进行实现。论文对物理层关键算法进行改进和仿真,并且在软件无线电硬件平台上加以实现,在理论研究和硬件实现两方面都有重要的指导价值和现实意义。论文首先对联合检测算法进行理论介绍,讨论了现有联合检测算法运算复杂度高的问题,然后在原有算法的基础上对Block-FFT算法的原理和实现步骤进行了详细的研究,最后通过仿真对比了算法的性能和复杂度。现有的信干噪比估计算法计算简单,但是精度低,在很大程度上影响系统性能,鉴于此论文提出了一种新的信干噪比估计算法,通过仿真表明新算法能够接近理论值。在理论研究的基础上,论文讨论了TD-HSPA+系统下行链路物理层算法在软件无线电平台上的实现。软件无线电平台以高性能数字处理器DSP为基带处理芯片,论文首先依据DSP的处理能力以及射频端D/A和A/D模块的位宽进行算法定点化工作,然后借助CCS的BIOS工具进行算法的设计以及实现不同算法模块之间的数据通信功能；同时考虑链路整体的处理时延和精度,对定点除法、CRC编码、信道估计和联合检测等关键算法模块进行优化,以满足链路处理时延和精度的要求。最后总结了DSP的程序优化方法,对以后进一步的程序优化工作提供了基础。在物理层算法仿真和实现的基础上,论文还探讨了链路级与系统级接口,主要介绍了三种适用于TD-HSPA+系统的链路级系统级接口方法,为后续系统级仿真的实现打下基础。