下一代无线移动通信的目标是支持高质量高速率的移动多媒体业务。如何有效地实现无差错高速分组数据传输是下一代无线移动通信技术亟待解决的关键问题。根据国家863 FuTURE研究计划拟订的关于新一代蜂窝移动通信系统的研究目标以及国内外研究发展的状况和趋势,东南大学移动通信实验室提出广义多载波时分双工混合多址蜂窝移动通信传输技术,以实现峰值传输速率不低于20 Mbps的高效分组数据传输。基于这种系统方案,论文着重研究了单载波分块传输系统中信道估计的方法及其实现。　　 本研究利用带循环前缀的导频序列作为时隙间的保护间隔,构造了一种新的双循环时隙结构。这种时隙结构带来两方面的优点:一方面是消除时隙间干扰,同时也消除了时隙中未知数据码元对确定导频序列的干扰；另一方面是将信道冲激响应和发送信号序列的线性卷积转变为循环卷积,从而使接收信号矢量可以简单地表示为信道循环矩阵和发送信号矢量的乘积。基于这种双循环的分块传输方案,推导了最小二乘准则下的信道估计算法并分析了信道估计算法的均方误差性能。同时论证了基于循环正交导频的信道估计可以得到最小的均方误差,并且具有较低的实现复杂度,利于硬件实现。在得到最小二乘准则信道估计的基础上,我们采用基于最小均方误差修正因子、插值、多项式拟合等方法获得更为精确的信道估计。仿真结果表明这些方法是可行的。本文结合系统的结构特点,考虑到硬件实现复杂度等问题,采用流水线处理技术,给出了最小二乘准则下基于循环正交导频序列信道估计算法的FPGA硬件实现结构,并用很少的硬件资源实现了该算法。同时,针对系统的特点,设计完成了基于单载波基带数字信号处理印制电路板；在逻辑电路软件仿真和PCB电气连接性测试完成的基础上,搭建了不同的硬件平台,对所设计的逻辑电路进行了较为全面的测试。