摘要：LTE (Long Term Evolution,长期演进)是目前国际化标准组织开展的一项重要工作,是3G(3rd Generation,第三代移动通信技术)的演进,因此对LTE的关键技术进行研究具有重要意义。LTE通信系统下行链路采用成熟的OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址)技术,上行链路选择了SC-FDMA (Single-carrier Frequency-Division Multiple Access,单载波频分多址)作为接入方案。与OFDMA技术相比,SC-FDMA可以有效降低发射终端的PAPR (Peak to Average Power Ratio,峰均功率比),减少终端的体积和成本,但是其与OFDMA相似的结构也决定了多普勒频偏会破坏其正交性,带来子载波间干扰和用户间干扰。近年来,高铁项目取得了巨大的成就,车速得到明显提升。随着移动速度增大,多普勒频偏随之增大,意味着更多的子载波间干扰和用户间干扰的引入。因此本文主要对高速移动的环境中LTE上行链路的信道估计技术及载波干扰消除方法进行研究。首先对常用的LTE信道估计方法及三种插值方法进行了介绍和仿真比较,然后介绍了新兴的压缩感知理论(Compressed Sensing, CS)。压缩感知理论可以通过少量的观测值实现稀疏信号相对精确的重建,因此将其应用到稀疏信道的估计方面,可在使用少量导频,提高频谱利用率的同时提升性能。本文在频率选择性信道下对单用户和多用户系统中基于压缩感知理论的信道估计方法的性能进行了验证和分析。接着介绍了一种OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple,正交频分复用)系统的串行干扰迭代消除算法,该算法一定程度上改善了系统性能。通过对使用联合抽头估计方法和直接信道抽头方法的比较,得出该干扰消除方法的性能在很大程度上取决于信道估计的准确性。同时借鉴于该方法,结合LTE上行链路的块状导频结构,对一种分组导频多项式拟合的插值估计方法和并行干扰消除方法进行了研究。仿真结果表明分组导频多项式拟合的插值估计方法比起传统的插值算法更为适应高速条件下的快速时变信道,能得到更精确的信道估计的结果,在此基础上应用并行干扰消除方法,可使系统的性能获得一定的提升。最后本文对SC-FDMA系统的多用户干扰进行了数学建模和分析,提出了一种基于迫零算法的多用户干扰消除方法,并对其在集中式和分布式两种SC-FDMA系统中的性能进行了仿真。结果表明,相对于应用LS均衡的消除方法来说,该方法能有效提升通信质量,特别在高速移动情况下,误码率曲线的改善较为明显。