LTE-A(LTE Advanced)作为4G+无线通信技术，理论下行峰值速率1Gbps，信道容量和频谱利用率相比于LTE也有了较大提高，作为LTE迈向5G的过渡，也将为5G提供技术支撑。物理层作为整个协议栈的最底层，是无线通信系统的基础，决定了系统的传输方式与效率，因此本文的主要内容是对LTE-A物理层下行链路的研究与模块化实现。
　　文章基于国家重大科技专项“TD-LTE-Advanced多模多频终端协议一致性TTCN测试及开发”项目(20142X030010257)。深入研究了Turbo码的Log-MAP译码算法，分析了SNR对Log-MAP译码结果的影响，并提出了一种新的SNR估值算法，仿真结果表明该估值算法能够有效改善Log-MAP算法的误码率。其次，论文完成了LTE-A物理层下行链路基带处理部分的模块化设计与实现，并利用XSRP硬件平台进行了模块化测试及全流程数据传输测试，结果证明了模块化设计的有效性及链路的可靠性，其软硬件结合的方式可以灵活修改系统仿真参数，便于LTE-A物理层技术的进一步研究。
　　文章首先介绍了无线通信系统的发展历史及趋势,LTE的诞生及演进过程。其次介绍了LTE-A物理层的基本框架、帧结构、物理资源以及OFDM、MIMO、SCFDMA等关键技术。提出了一种新的SNR估值算法，根据接收OFDM符号上是否有空子载波而选择不同的噪声功率计算方法，从而克服了Boumard及DASS算法的缺陷，改善了Log-MAP算法的误码率。设计了物理层链路下行链路的收发过程，并给出了信道编码、速率匹配、调制解调等处理步骤的模块化设计。最后利用XSRP硬件平台实现LTE-A物理层下行链路全流程数据传输测试，通过MATLAB与DSP运行结果的对比验证了链路中各个模块的设计。通过将基带处理过程交给DSP并开启RF，进行完整的自定义数据及随机数据的收发测试，结果证明了各模块的有效性及链路的可靠性。