增强型长期演进（LTE-A）系统中，通常利用插值算法估计出所有数据位置的信道频率响应值。针对传统的线性最小均方误差（LMMSE）算法需要预先获取信道统计特性，矩阵实时求逆运算量大的问题，提出了一种改进的频域LMMSE信道估计插值算法。首先通过导频插值来增加虚拟导频，以此提升算法性能；然后借助时域内的信道能量比较集中的优势，给出了自相关矩阵和信噪比的近似估计方法；最后采用滑动窗方法进一步简化算法复杂度，从而完成频域LMMSE插值。仿真结果表明，所提算法总体性能优于线性插值以及基于离散傅里叶变换（DFT）的插值方法，且与传统LMMSE插值算法具有相近的误码率（BER）和均方误差（MSE）；但与传统算法相比，运算次数降低了98.67%，实现了算法性能与复杂度的较好折中，适用于实际的工程应用。

根据多普勒频移对物理随机接入信道（PRACH）信号检测产生的影响进行分析，划分出了中速、高速、超高速三种模式，并提出相应改进的信号检测算法。对中速模式，提出了基于频偏校正的前导检测算法；对高速模式，提出了多重滑窗峰值检测算法；对超高速模式，提出了基于整数倍子载波的频偏补偿前导检测算法。仿真结果表明，不同场景下PRACH信号通过加性高斯白噪声（AWGN）信道传输，接收端虚警率性能至少改善了3.8 dB；通过扩展典型城市信道模型（ETU）信道传输，虚警率性能至少提升了1 dB。与频域相关检测算法相比，所提算法提高了前导信号成功检测概率，减少了接入时延。

针对载波聚合等关键技术的引入造成通信网络测试及优化困难，长期演进（LTE）网络空口测试仪表国内市场短缺的问题，提出一种支持3GPP R10/11协议标准，LTE演进（LTE-A）载波聚合等关键技术的空口监测分析仪的设计方案。首先，介绍空口监测分析仪整体物理架构及逻辑架构及两者之间的关系，及架构中各模块在监测仪中的功能；然后，设计一种监测仪中载波聚合技术的实现方案，以及一种仪表在多载波多小区情况下对多用户的支持方案，以满足新技术下用户及基站设备测试的需要。方案的应用，可加快载波聚合在网络中的商用进展，加速LTE-A网络部署进程，缩短网络建设周期，并将在网络运行维护中起到不可或缺的作用。

针对增强型长期演进（LTE-A）物理层传统解资源映射方法中重复计算资源映射位置造成的计算量冗余问题，提出一种新型架构的物理下行共享信道（PDSCH）解资源映射方法，为LTE-A空口监测分析仪相关物理层处理提供支持。首先，在物理层下行信号和信道解资源映射之前，产生单天线端口0模式、发射分集模式、单流波束赋形以及双流波束赋形下各个信号和信道的资源索引；然后，在物理层解资源映射时根据资源索引直接定位各信号和信道资源的时频位置；最后，把PDSCH信道解资源映射模块放在整个LTE-A链路级仿真平台中，给出四种传输模式下的仿真，得出不同传输模式下的误码率以及吞吐量的对比图，为最终的硬件实现提供理论参考。同时通过与传统架构下的解资源映射模块进行对比表明，该新型架构下的解资源映射模块比传统架构下的解资源映射仿真所花费的时间减少了33.33%，降低了解资源映射时的运算量和设备资源消耗。