为了满足4G移动通信的性能要求,3GPP提出了LTE的增强版本LTE-A,LTE-A在引入新技术的同时,继续沿用了OFDM和MIMO技术作为物理层核心技术,OFDM和MIMO技术可以提高系统的接收性能和传输速率,但这些关键技术的性能很大程度上要依赖于信道估计的好坏,因此,研究信道估计技术对于LTE-A系统有着重要的意义。本文首先简单介绍了移动通信的发展现状,然后阐述了移动无线信道的衰落特性和LTE-A系统常用的信道模型。接着分析了LTE-A物理层的关键技术,重点研究了OFDM技术和MIMO技术的基本原理和系统模型,概述了它们在LTE-A上下行链路中的具体应用。之后分析了几种典型的导频设计方式,在此基础上,对OFDM系统基于导频的几种经典的信道估计算法进行了研究,包括最小二乘(LS)信道估计算法、最小均方误差(MMSE)信道估计算法、线性最小均方误差(LMMSE)信道估计算法以及基于离散傅立叶变换(DFT)的信道估计算法,同时还研究了几种插值算法,包括常值插值算法、一阶线性插值算法、二阶插值算法以及DFT插值算法。随后,基于LTE-A下行链路的小区专用参考信号(CRS)和解调参考信号(DM-RS)分别给出了各种信道估计算法的具体实现方案,并针对基于DFT的信道估计算法存在的信道冲激响应(CIR)能量泄漏问题,提出了一种改进的方法,通过对CIR分段重构,使其逼近理想信道的CIR,从而达到理想信道估计。最后利用Matlab搭建下行链路仿真平台并对各种算法的性能进行了仿真验证,仿真结果表明了改进算法的性能更优。