由于火车,特别是高速列车的飞速发展,高速行驶的相关技术引起了学术界和工业界的广泛关注。同时,随着移动通信技术的不断发展以及对人性化服务需求的不断增加,大量5G相关技术研究正在全面进行。5G新空口（5G New Radio,5G NR）作为一种为5G开发的全新空中无线接口,具有高可靠、低时延的特点。因此5G技术很大程度上可能是应对高速移动环境下通信的高可靠性和高吞吐量要求的有前景的解决方案。在设备与基站传输数据的过程中,物理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel,PUCCH）承载着能够决定上下行传输质量的上行控制信息（Uplink Control Information,UCI）,对用户和基站之间是否能够正常有效地传输起着决定性作用。因此本文以5G国际标准和协议为主要研究依据,以高速移动环境和多发送和接收点技术（Multi-transmission and receiving points,Multi-TRP）为研究基础,对5G NR中PUCCH的接收算法进行了设计和改进,主要研究如下:（1）本文首先研究了PUCCH的信道结构以及信道估计算法,包括最小二乘算法（Least Square,LS）、线性最小均方误差算法（Linear Minimum Mean Squared Error,LMMSE）两种基本算法,在此基础上针对特殊PUCCH格式提出时域维纳滤波信道估计算法,并介绍了线性插值和二维维纳滤波插值等插值算法,针对上述信道估计算法的复杂度和均方误差进行仿真与分析。接下来分别对迫零检测（Zero Foring,ZF）和最小均方误差检测（Minimum Mean Squared Error,MMSE）这两种信号检测方法进行仿真和对比。根据不同PUCCH的格式要求,选择合适的信道估计算法,有效降低信号的传输误差,为PUCCH基带接收算法的设计与改进提供理论基础。（2）结合3GPP相关协议标准设计了5G系统物理层上行链路中的PUCCH基带接收算法,同时,重点对5G系统在高速移动环境下的性能进行研究,分析多普勒效应对PUCCH接收性能的影响。针对此问题,本文提出了PUCCH在高速移动环境下的改进接收算法:增加频偏估计与补偿、时偏估计与补偿和信干噪比的估计与测量等步骤,加入多发送和接收点（Multi-transmission and receiving points,Multi-TRP）技术的应用。为了还原高速移动信道环境,本文利用MATLAB软件搭建高铁隧道场景分布式MIMO信道模型的上行仿真链路,对不同格式的PUCCH接收算法进行仿真。选用均方误差（Mean Squared Error,MSE）和误比特率（Bit Error Rate,BER）作为评判性能的标准。仿真结果印证了改善后的接收算法在高铁环境下的可行性和性能优越性。