LTE系统是3GPP组织提出的关于无线空口技术的演进,而TD-LTE可以算是一个由中国主导的国际标准,它的主要优势体现在带宽、容量和峰值数据速率的提高以及传输时延和运营成本的降低,此外还能与现网共存。作为TD-LTE系统的底层,物理层一直是移动通信技术研究的重点,本文就是从物理层上行链路的基本原理入手,对物理层的一些关键技术、重要的算法以及相应的DSP实现进行了研究。首先,文中概括了TD-LTE上行协议框架以及链路结构,并对物理层的帧结构、时隙结构、参考信号以及多址技术进行深入研究与探讨,并给出PUSCH信道上行链路处理流程的详细设计。其次,通过对TD-LTE系统中几种常用的咬尾卷积码译码算法进行研究,提出改进译码算法,在仿真平台上对不同码块长度的译码结果进行仿真,并比较仿真结果中改进算法带来性能上的变化,从仿真结果来看,改进的算法译码复杂度较低,整体性能更优。最后,对核的信道处理顺序进行设计,包括软件架构以及信道处理的时序问题,主要针对信道处理中PUSCH、SRS、PUCCH、PRACH以及测量处理的时序关系进行分析,然后提出一种核的信道处理设计方案,能满足TDD全子帧配置要求,同时在原有代码基础上添加SPS和TTI Bundling单元模块并在此基础上利用飞思卡尔的MSC8157处理器来对上行链路基站接收端进行DSP实现。