本学位论文工作内容源自国家重大科学仪器设备开发专项“高性能频谱分析仪研制与应用开发”的“混合/异构网络架构下数字调制信号测试与分析技术研究”应用开发子任务——“TD-LTE信号测试与分析解决方案”,重点研究TD-LTE下行链路中信号的定时同步算法,频偏纠正算法,信道估计算法,以及主要功能模块的设计与实现。根据项目任务要求接收端的信号为3GPP标准的TD-LTE下行链路信号,实现TD-LTE信号接收端信号的时频精确同步与信道估计,具体工作内容如下:1.研究TD-LTE下行链路信号的时频同步。针对TD-LTE下行链路信号的结构与性质,分析基于主同步信号的自相关、互相关和分段相关算法的定时同步性能,采用部分相关算法,通过峰值检测实现帧定时。基于主同步信号和循环前缀的相关检查,实现频偏估计和补偿,减小载波间干扰对接收端信号的影响。2.研究TD-LTE下行链路的信道估计。通过分析经典的基于参考信号的信道估计算法,如LS算法和MMSE算法,针对多径信道的影响和算法的估计性能,考虑设计实现估计性能好且实现复杂度低,设计适合工程应用的信道估计算法。通过对参考信号的检查,采用MMSE和离散小波去噪算法对其进行估计;数据位置处采用频域离散余弦变化和拉格朗日的联合估计,完成对接收端信号的检测。3.TD-LTE下行链路信号解调系统的实现与测试。依据项目协议要求,用C/C++语言完成TD-LTE下行信号测试与分析模块,通过搭建TD-LTE下行链路接收端信号的测试平台,对实测数据进行测试分析。结果显示,在相同的测试环境和数据下,本测试分析系统与Agilent 89600VSA软件关键指标接近,能够较好地满足项目的测试要求,验证了系统的设计和模块算法的正确性。