LTE是目前最强大的商用移动通信系统,与之前的移动通信系统相比,LTE极大地提高了数据传输速率。依靠LTE等移动通信系统强大的数据传输能力,移动互联网技术在这些年得到了大发展,并出现各种移动终端新应用和新业务爆炸式发展的局面。信道估计算法是LTE技术研究的一个重要领域。3GPP组织在进行LTE系统设计时,为了简化接收端处理,在TD-LTE时隙结构插入导频信号,这保证了在接收侧可进行基于导频的非盲信道估计。在导频信号的基础上,如何进行高性能的信道估计是TD-LTE上行链路处理中要解决的关键问题。本文着眼于TD-LTE上行链路中的信道估计,在讨论LS估计、LMMSE估计以及基于DFT的信道估计等已有算法的基础上,创新性地提出了一种改进的基于虚信道冲激响应(VCFR)拓展的信道估计算法。在本文提出的新算法中,设计了一个新的升余弦窗函数进行频域平滑处理,同时采用一种全新的差异化去噪策略进行时域去噪处理。新算法解决了传统的基于DFT信道估计算法的“边界效应”问题,大量的仿真表明本文提出的算法相比原有算法具有非常好的性能提升。在本文的应用场景中,TD-LTE上行链路为多用户,且天线配置为“一发双收”。结合MSC8157DSP平台特点,本文首先设计了信道估计实现的多核任务分配方案。其次,本文为VCFR信道估计算法的实现设计了一种变比例的VCFR添加方案,并在充分考虑精度和运算速率的基础上设计了一套可靠的定点化方案。最后,通过多种优化手段的使用,极大压缩了信道估计处理时间。硬件平台上实验测试充分证明了本文提出的改进算法是一种非常具有工程实践价值的信道估计算法。