正交频分复用是一种减轻频率选择性衰落的技术。单载波频分多址利用单载波调制、傅里叶预编码的正交频分复用和频域均衡，能够获得和正交频分多址相似的复杂度和性能，并且由于继承了单载波特性而具有比正交频分多址更好的峰均比性能。基于终端功放效率和成本的考虑，3GPP长期演进选定单载波频分多址作为上行链路接入方案。本文从长期演进物理层相关协议和单载波频分多址技术原理出发，在分析了无线信道的衰落特性之后，重点研究了物理上行共享信道中的信道估计技术。传统的最小均方误差、线性最小均方误差、奇异值分解算法不易实现，基于离散傅里叶变换估计在非采样间隔多径信道下，系统性能急剧恶化。对此本文提出了小波去噪辅助离散余弦变换的信道估计算法。利用离散小波变换的Mallat算法，可快速实现小波分解，抑制噪声以及小波重构过程，减弱了导频信道频率响应中存在的噪声，而基于离散余弦变换解决了基于离散傅里叶变换的混叠效应。仿真结果表明提出的算法提高了信道估计精度，有效降低了链路的误码率。均衡技术用于补偿无线信道频率选择性引起的信号失真，以恢复原来的信号形状，因此频域均衡算法是本文的另一个研究重点。迫零和最小均方误差线性频域均衡器实现简单，但是在深度频率选择性信道下噪声明显增强。基于最小均方误差的块迭代频域判决反馈均衡算法均衡效果较好，然而每次迭代需要更新判决信号和均衡后的接收信号之间的相关系数，系统复杂度高。本文提出利用基于离散余弦变换的信道估计算法得到信道特性，并在迭代过程中根据信道状态设置合理的判决误差概率，简化了块迭代频域判决反馈均衡器的设计，增加了系统的实用性。