宇宙各组分在大尺度上的分布特征，蕴含了丰富的宇宙学信息。自CosmicBackground Explorer(COBE)卫星发现宇宙微波背景十万分之一的各向异性以来，人们通过各种观测途径对宇宙不同时期的各向异性进行测最、分析，形成了关于宇宙演化的各种模型描述。本文针对宇宙大尺度结构观测以及宇宙学模型检验的几个问题进行研究。　　中性氢的大尺度巡天观测是当前、以及未来获取更过宇宙学信息的重要途径。本文首先从中性氢强度映射巡天观测开始，探讨了单天线中性氢强度映射观测与数据处理问题，详细分析了在美国绿岸望远镜(Green BankTelescope，(GBT巡天)）中性氢强度映射巡天以及澳大利亚帕克斯望远镜(Parkes Telescope，(Parkes巡天)）中性氢强度映射巡天中的数据处理方法，重点讨论了中性氢观测中的前景减除问题。中性氢强度映射巡天观测的一个重要难题便是其前景干扰的影响。之前多数关于前景减除的研究分析都基于一定的前景模型假设，然而基于模型假设的前景减除方法在实际观测中的减除效果并不理想。本文详细阐述了基于主成分分析的前景减除方法，并通过对中性氢强度映射巡天与星系巡天的互关联功率谱，以及中性氢巡天的自关联功率谱的估计，检验前景减除效果，进而分析通过转移方程对信号损失的补偿方法，以获得对中性氢功率谱的无偏估计。　　其次为了进一步探讨功率谱估计对宇宙学模型的限制，本文探讨了在光学巡天中大尺度结构功率谱以及红移畸变的测量。红移畸变的测量可以从速度场信息中获取对宇宙结构增长的限制。在不同红移的测量可以区分不同的宇宙学模型。本文通过6 degree Field(6dF)星系巡天数据，以及基于傅里叶变换的功率谱估计方法，估计了6dF巡天的一维、二维功率谱，并通过FKP方法、Jackknife样本以及Log-normal样本分别估计功率谱测量误差，进而对宇宙学增长因子fσ8进行了观测限制。　　最后本文探讨了如何联合多种宇宙学观测，对宇宙学模型进行限制分析。单一的宇宙学观测限制往往存在参数空间的简并，而多种独立的宇宙学观测可以有效的打破模型参数间的简并，减小参数限制误差。本文通过联合Planck卫星对微波背景角功率谱的的最新观测以及低红移星系巡天对重子声波震荡的观测，对Brans-Dicke理论模型进行限制。此外本文还通过全局拟合的方法，研究分析了BICEP2与Planck对原初功率谱张标比Υ0.002限制矛盾的问题，比较了几种解决限制矛盾的方法，指出通过引入中微子的相关参数，可以有效的化解其限制矛盾。但是进一步的观测检验表明，BICEP2的观测结果受到前景残存的污染，而B模式偏振的观测还需要未来更高灵敏度的实验探测。