随着现代社会的不断发展,高速铁路作为一种新型快捷的运输方式,不断地促进我国经济的迅速发展。现在,我国的高速铁路的运营里程仍在不断地增长,覆盖城市不断增加。高速铁路现在已经成为国家交通运行中不可缺少的重要方式。高速铁路的迅速发展,使得传统的铁路通信系统已经不能满足新的需求。在高速铁路通信系统上采用更为先进的LTE系统进行通信服务的相关研究已经受到了越来越多的关注。因此,本课题为了在今后对高速铁路无线通信系统设计时提供准确充分的理论支持,展开了对高速铁路环境的信道测量和信道建模研究。在本课题实施过程中,自主搭建了基于高速铁路环境的无线信道测量平台,并进行了实地的高速铁路信道测量,实地测量环境选取了能代表高速铁路穿越地形的高架桥、山地等场景。在处理测量数据的过程中,研究适用于高速铁路环境下的信道估计算法。本文选取常用的三种信道估计算法进行分析比较:包括谱估计算法、参数子空间估计法和确定参数估计方法。在经过综合比较算法复杂度和精度的优劣后,选择确定参数估计算法中的空间转换期望最大估计算法作为高速铁路环境下的信道估计算法。之后课题使用科学合理的数学方法提取无线信道的特性参数,包括大尺度参数和小尺度参数。最后给出了高架桥、山地以及开阔地等场景下表现出来的不同无线信道衰落特性,以信道提取参数为基础构建了相对应的无线信道模型。本课题基于实践测量和数学处理结果,提出了适用于高速铁路环境下的信道测量方案、信道估计算法,得到信道参数结果,对未来高速铁路无线通信系统的设计具有重要的参考意义。