随着3GPP长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术的迅速发展以及无线通信技术的不断进步，作为LTE上行链路中较为关键的一部分，信道估计与均衡模块的重要性不言而喻。无线通信系统的性能主要由无线信道所决定，信道中产生的衰落会极大地影响到发送机到接收机之间信息传播的准确性。为了在接收端能够准确恢复发送信号，我们通过信道估计与均衡模块来降低传输中的误码率。　　本文以“基于FPGA开发TD-LTE基站处理系统”的项目为基础，主要对TD-LTE上行信道的信道估计与均衡模块进行了基于FPGA的设计与实现。本文首先从理论出发，对LTE系统和FPGA的技术特点进行了介绍，对无线信道的物理特性进行了阐述，分析了信道衰落的种类与原因。并且重点介绍了LTE物理层的各个方面，比如OFDM技术、SC-FDMA技术、帧结构以及资源网格等。同时对信道估计与均衡的算法进行了matlab仿真比较分析，根据需求选择了优化的MMSE算法作为实现信道估计与均衡的最终方案。随后本文从设计与实现的角度出发，对系统中包含的LTE上行链路的各个模块进行了结构设计与具体实现，并且对模块之间的接口功能做了详尽地解读。本文采用Xilinx公司的Virtex-6芯片搭建仿真硬件平台，利用信道中的导频信号来完成对信道估计与均衡模块的实现，使用VHDL硬件逻辑语言进行建模，再通过ISE完成综合实现。同时针对FPGA硬件资源相对紧缺的问题，本文结合FPGA硬件实现上的特点进一步地改进优化系统的实现方法，比如复乘器的改进、查表插值法计算、移位长除法计算等操作，这些优化设计不仅提升了系统的处理速度、简化了系统的实现结构，而且节省了FPGA宝贵的片上硬件资源。　　最后，本文通过使用matlab和modelsim对LTE上行链路系统中设计实现的各个模块进行功能仿真与性能测试，并且利用chipscope进行板级测试，抓取板级信号与仿真结果进行比对分析。分析结果显示，整个信道估计与均衡系统的功能运转正常，不仅可以准确地恢复出发送的原始信号，而且降低了硬件实现的复杂度和功耗。