作为各种通信新技术中最具竞争力的一种，LTE采用多输入多输出(MIMO)技术和正交频分复用(OFDM)技术作为其关键技术，以其在频谱效率、通信速率、无线网络时延和向下兼容方面的技术优势逐渐受到全球设备商和运营商的广泛关注。　　 本文以3GPP物理层协议为基础，首先对TD-LTE系统物理层结构和关键技术进行了概述，接着介绍了协议中不同格式的上行控制信息在发送端的基带处理的过程，然后详细研究了物理上行控制信道(PUCCH)接收端基带处理的三个重点模块:盲检模块、信道估计模块和信号检测模块。　　 盲检模块确定了在接收端准确地判断出上行控制信息的类型和PUCCH的格式的方法;信道估计模块重点研究了PUCCH格式2a和2b，在传统算法的基础上，分别研究了基于相关值计算和基于误差值计算的两种优化算法，并确定了适合项目实现的最优算法;信号检测模块对排序的串行干扰消除算法从概率值计算的角度进行了优化。　　 本文利用MATLAB软件搭建了LTE上行仿真链路，对上述模块的传统算法和优化后算法基于EPA和EVA信道进行了仿真，并分别给出了误比特率特性仿真图，仿真结果表明优化后的算法在多径多普勒信道条件下，性能优于传统算法并且可以达到测试仪表的要求。　　 在对PUCCH接收端进行研究和MATLAB仿真的基础上，采用DSP芯片TMS320C6455对PUCCH接收端的处理流程中的盲检、信道估计和信号检测模块进行了详细的设计与实现，通过实现程序在CCS3.3上的仿真运行，对各模块实现的复杂度和需要的存储空间进行了分析，证明了论文中给出的各个模块的实现方案能够满足项目的需求。