为了满足无线数据业务迅速增长的需求，同时应对宽带接入技术的挑战，国际标准化组织3GPP近年来启动了LTE新技术研发项目。LTE改进了3G中的空中接入技术，将多载波调制和多输入多输出相结合，从而有效地对抗频率选择性衰落并显著地提高了系统容量。为了采用相干检测，接收机需要知道信道状态信息，因此信道估计性能的好坏将直接影响接收机性能。本论文正是在这样的背景下展开了对LTE信道估计算法和实现的研究。　　 首先，针对LTE上行链路，在详细讨论上行导频序列的基础上分别研究了FDM和CDM两种方式下的多用户信道估计。针对FDM情况，提出了一种基于部分对称扩展DFT(PSE-DFT)变换的信道估计算法，该算法不仅能够克服传统的基于DFT变换算法中的“边缘效应”，提高信道估计性能，而且可以通过选择合适的对称扩展参数，使快速傅里叶变换在信道估计中真正得到应用，从而显著降低计算复杂度。而针对CDM情况，文中将基于DFT变换的信道估计算法和基于多相分解的信道估计算法进行了比较，发现基于多相分解的信道估计算法由于不存在用户间的干扰，比基于DFT变换的信道估计算法获得更好的信道估计性能，而且在高信噪比下不会出现平台。　　 接着，针对LTE下行链路的导频结构讨论了不同的信道估计算法。在比较最小二乘算法和最小均方误差算法的基础上，给出了常见的基于一维DFT、DCT变换的信道估计算法，并将基于PSE-DFT变换的信道估计算法应用到LTE下行链路中，从而在降低复杂度的同时保持了较高的信道估计性能。为了进一步提高性能，针对LTE下行菱形导频图案，提出了基于2D-DFT变换的信道估计算法，该算法的提出使得基于二维变换的信道估计算法不再局限于矩形导频图案，能够方便地利用信道的时频相关性提高信道估计性能。　　 最后，针对信道估计算法进行了定点化和硬件实现设计。在对信道估计算法进行模块划分的基础上，将信道估计流程中各个模块的信号进行了统计和分析，确定了每个信号的定标方案，并将浮点仿真和定点仿真进行比较，使得量化误差不致影响估计性能。在对算法进行优化改进的基础上，选择ALTERAStratixⅡGX进行了硬件设计，给出了各个模块资源消耗情况。