为了保持3G竞争力,3GPP组织在2004年底通过了3G长期演进计划(Long Term Evolution,简称LTE)。LTE旨在提高数据传输速率,降低系统时延,增大系统容量和覆盖范围,同时降低运营成本,改善服务质量。LTE单载波频分多址接入(SC-FDMA)上行链路支持两种类型参考信号,解调参考信号(DeModulation RS, DM RS)和探测参考信号(Sounding RS, SRS),主要用于相干解调所需的信道估计、上行调度的信道质量探测、定时提前估计等。本文主要针对LTE上行链路Sounding参考信号进行研究。论文首先对SC-FDMA原理进行整体介绍。其次,研究Zadoff-Chu序列性质,其具有理想的周期自相关、良好的互相关、恒幅、低峰均比等优良特性,被广泛用于LTE上行参考信号中。论文基于Sounding参考信号序列特性和发送过程进行分析研究,在系统接收端提出单用户及多用户SRS的信道质量探测算法及定时估计算法；深入分析循环相关与循环卷积关系,提出用卷积定理实现循环相关的算法,为硬件实现提供了切实可行的方案；深入研究DFT与FFT关系,提出用FFT操作代替DFT操作分离多用户SRS的算法,进行仿真,在很大程度上提高了运算效率。再次,对论文的开发工具picoTools及picoChip公司的开发平台进行介绍,给出SRS信道质量探测及定时估计硬件实现的整体结构设计、模块算法设计及模块工作流程。硬件设计方案通过了功能验证,能够达到信道探测与定时估计预期功能。