LTE-A (Long Term Evolution Advance)网络的正式商用标志着LTE-A系统开始体现其商业价值。本文主要研究LTE-A上行链路传输技术并对其进行硬件实现。首先,本文基于LTE-A物理层协议规范简单介绍LTE-A系统的时频资源,包括帧结构、资源块之类的基础知识,并对上行物理信道的生成进行详细描述。接着研究了物理随机接入信道的基带信号发送与接收技术。首先给出了物理随机接入信道的直接序列发射机和全频域接收机方案,为了降低复杂度,在发送端,利用ZC (Zadoff-Chu)性质(ZC序列的离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是加权循环移位ZC序列)简化ZC序列的DFT操作,根据剪枝DFT算法原理,用若干个小尺寸的快速傅里叶反变换(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)操作代替大尺寸的离散傅里叶反变换(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)操作,在接收端采用降采样处理减少数据量避免大尺寸的DFT运算,为了避免降采样造成的频谱混叠,对降采样前的数据先进行抗混叠滤波处理。仿真验证表明该低复杂度的接收方案没有性能损失,最后给出了物理随机接入信道发送与接收的硬件实现。然后研究了一种部分对称扩展DFT信道估计方法。这种方法部分对称地扩展了原始最小二乘(Least Square, LS)估计的结果,并在DFT域中使用最小均分误差(Minimum Mean Squared Error, MMSE)滤波器进行估计。仿真结果表明提出的信道估计方法可以有效地改善估计性能,代价仅仅是增加少量的扩展点,而且计算复杂度与原来的传统DFT估计方法大致相当。最后研究了一种基于白化滤波器和组软解调的检测器,该检测器将所有用户的子载波符号分成若干组,每组2个或者3个符号,当检测某组子载波符号时,便将其余子载波符号当成是干扰并和噪声一起进行白化滤波处理。仿真结果表明该检测器检测性能介于MMSE迭代接收机检测两次到检测三次之间,而复杂度稍高于MMSE迭代接收机检测一次的复杂度,可以在复杂度(延时)和系统性能之间获得一个折衷。