近些年来,3GPP的长期演进技术(LTE)受到广泛关注,成为无线通信领域研究的热点。这种基于OFDM/FDMA和MIMO的技术已经被国际电信联盟选定为第四代移动通信系统(4G)的两大候选标准之一。LTE上行系统采用单载波频分多址接入(SC-FDMA)技术,其结合了OFDM和单载波频域均衡(SC-FDE)的优势,并且和LTE下行OFDMA系统有着相似的结构,上行接收端只需做简单的频域均衡,最重要的是其具有较低的信号峰均比(PAPR),有利于提高用户设备射频功率放大器的效率,延长使用时间。本文研究基于解调参考信号(DMRS)的LTE上行信道估计技术。首先介绍无线信道的衰落特性,给出3GPP规定的LTE基站一致性测试的标准信道模型。之后详细介绍了SC-FDMA技术,对其实现方式、系统结构及其与OFDMA的异同逐一进行分析。接着简要讨论了LTE的上行MIMO技术,然后详细讨论了LS、MMSE、基于DFT的三种信道估计算法,以及多用户MIMO信道估计的实现方法,仿真比较了不同条件下的算法性能,提出了一种改进的基于DFT的信道估计算法。最后搭建基于PUSCH信道的LTE上行硬件系统,讨论了DSP实现上述算法的具体问题,提出了一种适用于定点DSP的高精度除法算法,再结合信道模拟器测试验证了不同信道环境及不同调制编码方式下算法的性能。采用仿真平台与硬件平台对比的方法,研究结果表明利用本文所提出的方法可以获得跟理论分析一致的性能。