随着移动通信系统三十多年的快速发展，人们对移动通信技术有了更高要求，力求保证渠道的便利性、种类的丰富性以及时效的敏捷性。因此LTE(LongTerm Evolution)作为目前通信技术中前沿技术，在降低系统复杂性、提高数据传输速率、提高系统覆盖方面作了很大努力。而LTE-Advanced作为LTE的演进技术，则通过引进新技术如载波聚合、增强MIMO、中继以及多点协作进一步提高了移动通信系统的性能。PUCCH作为LTE-A上行物理层链路中重要的信道，由于承载着上行控制信令用以支持上下行传输信道的传输，这些信令的正确解析才能保证调度信息正常运行，因此在整个LTE系统中起到重要作用。PUCCH信道作为一个窄带的码分复用信道，用户间的干扰是影响PUCCH性能好坏的重要原因，本文正是针对LTE-A PUCCH关键技术的研究。工作内容归纳如下：(1)根据3GPP物理层协议，研究并设计了LTE-A PUCCH的发送端方案，发送端主要包括信道编码、调制、ZC序列生成、数据调制与扩频、发射分集和SC-FDMA符号生成等功能。重点研究了发射分集技术，LTE-A中为了抑制LTE-A中其他小区间PUCCH的干扰提出了发射分集技术，有STBC、SFBC、FSTD、SORTD几种方案。(2)根据发送端方案，研究并设计了LTE-A PUCCH接收端方案，主要包括前端处理、解资源映射、信道估计、信号检测、解扩、解扰、解调、ACK/NACK检测以及信道译码等功能。重点研究了接收端的信道估计和信号检测算法，在传统算法的基础上，提出一种改进的信号检测算法，针对排序的串行干扰消除算法进行了优化。(3)搭建LTE-A PUCCH链路模型，仿真实现了发送端和接收端的各个模块，检测系统的性能。主要包括对几种发送分集的性能比较，分析几种分集方式的优缺点，得出了最佳的上行控制信道分集方案；其次采用不同信道估计和信号检测算法进行性能比较分析，验证改进算法的可行性。