随着3G业务的广泛推广，人们越来越多的接触网络，社交媒体，对数据的传输速度的要求也与日俱增，LTE是3GPP提出的新的无线技术，相比于3G而言它具有更高效的频谱利用率，可以提供更加高速的数据传输，在未来必将被广泛推广。但是LTE的载波频率处于高频段穿透性能有限，这就造成了室内信号的质量不高。为了解决LTE布网问题，家庭小基站的设计被提出。家庭小基站可以在室内为固定的人群提供良好的接入方式，它成本不高，信号质量高，布置方便，必将在LTE布网中发挥重大作用。本论文主要研究TD-LTE系统家庭小基站的物理层如何接收信号，对其接收过程按模块划分。首先介绍了TD-LTE的系统架构、上行物理层的基本概念以及物理层的关键性技术。其次对SC-FDMA信号的生成方式进行了推导。重点阐述了在PUSCH信道接收端，如何对接收数据进行处理。将整个接收过程划分为了9个算法模块：去循环前缀模块、解相位旋转模块、FFT模块、解交叉映射模块、子载波逆映射模块、信道估计模块、信道均衡模块、IDFT模块、星座点解调模块。FFT模块用基-4、基-2的算法来实现上行链路的FFT变换，信道估计模块采用两种常用均衡算法ZF算法和MMSE算法，星座点解调模块使用软解调算法。最后，在DSP上进行定点实现，利用专用的DSP芯片，标量指令与向量指令相结合，多指令并行处理，提高了模块的运算速度。并对一些模块采用优化实现，从整体上提高了数据的处理效率。在VC上建立浮点模型，将DSP仿真出的定点数据进行浮点误差统计，不断完善定点方式，以获得恰当的数据定点格式。最后对全链路的联合仿真，在一定的仿真条件下，计算整个链路的误码率，验证全链路性能。