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随着我国高速铁路的迅速发展,高铁速度越来越快,更大的多普勒频偏将对信道估计带来巨大考验。LTE采用的OFDM技术对载波频偏十分敏感,所以在LTE中,针对高铁传输环境下的信道估计研究显得尤为重要。本文针对高铁传输环境,采用基于频偏估计的信道估计方法,以此减小多普勒频偏对信道估计的影响。本文首先介绍了LTE下行OFDM技术和上行SC-FDMA技术,并介绍了LTE的帧结构。随后论文介绍了高铁传输环境,其中主要介绍了多径效应和多普勒效应,高铁环境信道模型则采用多径莱斯信道模型。接下来本文介绍了三种常见的信道估计算法,LS算法,DFT算法和LMMSE算法,和两种频偏估计算法,基于CP的频偏估计算法和Moose频偏估计算法,并对这些算法进行了仿真分析。然后论文研究分析了影响频偏估计范围的因素,并在Moose算法的基础上,采用导频进行频偏估计并将导频块进行了优化,在双导频块和四导频块下,分别对频偏估计做出了改进,并进行了仿真验证,结果表明双导频块下的改进方法在低信噪比时拥有更好的性能,四导频块下的改进方法在估计结果上更加精确。针对下行链路,本文分析了导频结构的时域和频域间隔,并对不同导频间隔下的线性插值算法进行了仿真分析。针对上行链路,本文首先对上行子载波映射进行了介绍,并采用抗频偏能力较强的集中式子载波映射方式;在上行频偏估计的研究中,本文采用一种将多用户频偏估计变为单用户频偏估计的方法,并通过仿真验证其可行性;然后本文介绍了上行导频结构,并分析了其支持的最大移动台速度,接着仿真分析了各用户的信道估计结果。论文采用LTE下5M传输带宽的相关参数,对下行链路和上行链路分别进行了仿真。结果表明下行链路和上行链路在引入频偏估计后,其误码率得到了大幅度降低。