单载波频域均衡(SC-FDE)技术,不仅具有较强的对抗频率选择性衰落信道的特性,同时具有较低的峰均比、良好的误码率性能、对载波频偏和相位噪声敏感性小等优势,是宽带无线通信系统中的重要组成技术。在SC-FDE系统中,因为空间无线信道的复杂性,接收端必须采取相应的措施消除信道带来的影响。所以,对信道特性的估计与均衡算法在整个传输系统中起着决定性作用。除此之外,由于系统接收机的模拟前端通常采用正交下变频,这样不可避免的存在同相与正交(IQ)支路幅度和相位的不平衡问题,非常小的IQ不平衡都会影响信道估计的精度。因此,对同相与正交支路之间不平衡因子的估计与补偿算法也很重要。本文围绕单载波频域均衡技术展开研究,重点研究单载波频域均衡的信道估计与均衡算法,主要完成以下研究工作:(1)对传统的信道估计与均衡算法进行详细的理论分析,并对最小均方误差(MMSE)均衡算法中噪声方差估计方案展开研究,引入Boumard在OFDM系统中噪声方差估计方法的思路,将该方法运用到SC-FDE系统中,得到很好的噪声方差估计性能。(2)针对传统的信道估计与均衡算法的缺陷,提出一种基于特殊训练序列的信道估计与均衡改进算法,详细地阐述整个算法的各个实现步骤。由于该算法采取与数据帧等长的Chu序列作为训练序列进行信道估计,从而提高信道估计的精度。并在迫零(ZF)均衡算法基础上,再进行一次反傅里叶变换和傅里叶变换,这些操作都可以借助FFT模块实现,复杂度不是很高,但其性能却在ZF均衡算法基础上有很大提高。(3)针对同相与正交支路之间不平衡因子的估计与补偿算法进行研究,对传统的时域IQ不平衡估计与补偿算法进行详细的分析,由于该算法忽略了IQ不平衡因子与信道估计之间的相互影响,在多径衰落信道环境中,性能较差。因此,本文针对时域方法的不足提出一种频域IQ不平衡与信道联合估计的方案,该方案由于考虑了信道估计与IQ不平衡的相互影响,所以无论是在任何信道下,对IQ不平衡都有一定的补偿作用。(4)通过结合Matlab仿真结果,验证各种方案理论分析的正确性。