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伴随着工艺发展逐渐接近瓶颈,单核处理器的性能提升幅度越来越小。多核处理器的研究逐渐成为提升处理器性能的主流研究方向。对于移动通信应用来讲,多核处理器具有不可比拟的灵活性,更短的研发周期,同时又兼容更多的通信标准。最近,工业界也不断推出更多核的应用处理器,掀起了一股核战的竞争,4核乃至到8核的应用处理器都在近些年来广泛的应用于消费电子产品,可见多核平台在通信领域的应用前景光明。本文主要研究了LTE应用关键模块信道估计和MIMO检测的算法以及在多核处理器上的实现方法,比较分析了多核处理器在通信应用领域所拥有的优势劣势,研究了多核处理器在通信应用领域提升性能的一些途径。本文主要工作主要包括：1)分析了无线信道的特征及影响通信系统性能的非理想因素,介绍了引入了空间分集之后的MIMO信道模型。2)比较分析了在多种信道条件下最小二乘估计、线性估计、维纳滤波估计算法的性能及复杂度。针对移动应用的信道条件复杂多变的特征,本文采用了根据信道条件调整信道估计滤波器系数和滤波阶数的自适应算法。这种自适应性在算法性能和计算复杂度之间实现了有效的折中。3)对LTE信道估计器,多核处理器实现方法可以充分的利用算法的并行性,利用多核的SIMD特性、任务级并行、流水线结构、运算阵列等多种方式挖掘算法的并行性。而各个核之间的通信是影响系统性能的另一重要因素,通过合理的映射各个任务、选择合适的核间通信方式,文中的信道估计器充分的发挥了多核平台核本身带来的并行性加速。4) MIMO检测是现代通信系统能够成倍的提高系统吞吐率的关键所在。本文分析了度量值优先、广度优先、深度优先这三种经典球形译码算法的主要区别,并总结了各种算法在性能和复杂度之间折中的关键约束。在FDBF算法的基础上通过添加不同的欧几里德距离约束以及最大展开节点数这两个约束条件,有效的降低了算法的计算复杂度。5) FDBF算法是一个典型的顺序执行的算法,因而需要更多的依赖于流水线结构带来的并行性提升,处理单一时频点时并不能利用多核的任务级并行和SIMD并行性。文中实现的基于多核的MIMO检测器对算法的划分过程考虑了各级子任务的计算负载,避免了流水线出现单个任务特别慢拖累整体性能的情况。文中实现的MIMO检测器还应用了多核处理器加速阵列中的Cordic单元和demap单元等对瓶颈环节进行加速。实际测试结果表明,阵列单元对LTE应用的加速效果明显。