3GPP LTE(Long Term Evolution)是UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem)长期演进版本,是3G到4G的过渡标准,因此也常被称为3.9G。LTE正式名称为UMTS全球无线接入的演进(E-UTRA)和UMTS全球无线接入网络的演进(E-UTRAN),但LTE的名称更被广泛认知。文献[1]和[2]讲述了LTE主要需求,LTE的目标是提供一个高速率、低延迟并且能提供灵活配置带宽(1.4,3,5,10,15和20Mhz)的移动通信服务。相较于3GPP以前的版本,LTE的设计减少了无线接入网络的花费并且构造了基于全IP的网络结构。3GPP的工作开始于2004年11月,并于2008年12月完成了R8版本的制定。基于此,我们进行深入的研究对未来LTE的应用很有必要。　　 本文首先介绍了LTE产生的背景,并对其物理层关键技术作了介绍。随后讨论了LTE系统的工作环境,给出了LTE系统收发机的结构框图。接下来深入分析并提出了基于LTE系统架构的一些关键模块的算法。本文重点研究了LTE信道编译码的Turbo码算法,对比了经典算法MAP、Log-MAP和Max-Log-MAP的性能和复杂度,并结合LTE中的速率匹配、CRC校验给出了LTE系统中最优的译码算法。接下来本文研究了LTE系统中的信道估计和同步问题,研究了信道估计的LS算法和MMSE算法,并对其性能进行了分析。另外本文深入分析LTE系统中DFT／FFT算法,并提出了LTE系统上下行链路通用的混合基-2×3×5的FFT算法,并对其复杂度进行了评估。　　 最后,本文给出了LTE下行物理层全链路的仿真框图和流程图,并在计算机上进行了LTE下行物理层全链路的仿真。通过对不同算法的性能和复杂度进行了分析,给出了易于实现的算法。