LTE作为向4G过度的标准技术，以其高传输速率、高传输质量和高移动性等特征，已经成为当前高铁宽带通信系统最有前景的技术之一。LTE下行链路采用OFDMA关键技术，在高速环境下，多普勒频移和多普勒扩展将破坏OFDM符号子载波间的正交性，恶化系统性能。论文重点研究高铁场景下LTE下行链路的抗多普勒频移技术。在LTE下行链路，常用的抗多普勒频移方法为在接收端进行频偏估计和补偿。现有的算法都是基于循环前缀或导频符号，利用接收信号的特征来进行频偏估计。在高铁环境下，接收信号中带有多普勒频偏的LOS分量会受到信道中散射分量的严重干扰，直接利用该接收信号进行频偏估计将导致估计精度大大下降。对此，论文提出了通过分离多径时域信道的含LOS分量的径系数，利用该径进行频偏估计，规避了散射径的影响，具有更高的频偏估计精度。在频偏补偿方面，论文提出利用接收信号的SIR来确定一个最佳的倍数进行频偏补偿。在高铁RRU多站点共小区的覆盖场景下，多普勒频偏影响LTE下行链路多RRU信号的正常接收。现有定向天线的方案虽然解决了不同频偏混叠的问题，但在不同RRU切换时会发生多普勒突跳，恶化系统性能。对此，论文提出了一种基于波束赋形的多RRU接收方案，性能良好且不存在多普勒突跳的问题。