随着无线移动通信的快速发展,下一代移动通信系统的研究工作已经开始展开。作为3GPP长期演进项目,LTE被视作从3G向4G演进的主流技术,它的发展将大大提升用户对移动通信业务的体验,并为运营商带来更多的技术和成本优势。本论文主要在结合LTE物理层下行链路关键技术的基础之上,基于MATLAB建模,设计实现了LTE物理层下行链路接收系统的基本平台,以此可以用来研究、评估LTE物理层的各种技术,完成无线性能分析。论文首先介绍了LTE系统的技术背景、物理层基本概念、无线信道特性以及下行的主要关键技术,为后续的设计与实现提供了理论基础。其次对LTE下行链路的接收系统仿真平台进行了深入地研究,主要完成了接收系统共享信道的模块化分析与设计,并对整个LTE下行链路的接收系统平台分两个步骤完成了仿真与实现。第一步,MIMO-OFDM物理信道链路级仿真,仿真结果表明采用QPSK调制/解调的误码率性能要优于16QAM与64QAM。第二步,在上一步的基础上加入信道解码部分,完成了整个LTE下行链路接收系统的仿真。仿真结果表明经过信道编/解码的误码率要比未经过编/解码的误码率有明显降低。最后,基于此平台,研究了LTE下行链路基于导频的信道估计技术,详细分析了LS信道估计算法、MMSE信道估计算法、二维线性内插算法和高斯内插算法,并结合MATLAB仿真对其原理、性能和实用性等进行了详细的分析。仿真结果得出, MMSE算法性能优于LS算法,高斯内插滤波的性能要优于线性内插。