本发明公开了一种LTE系统物理层上行控制信道的半盲检测方法。该方法包括：对基站接收的小区输入信息R(l,k)进行解复用处理得到终端信息Ru(l,k)，基于终端信息Ru(l,k)利用QPSK符号构建信道频域响应矩阵Hu,symbol1(l,k)、Hu,symbol2(l,k)、Hu,symbol3(l,k)和Hu,symbol4(l,k)，根据假设信息从信道频域响应矩阵中选择与QPSK符号对应的列向量进行组合，计算假设信息在每个时隙的信道频域响应Hu,n,1st(k)和Hu,n,2nd(k)，得到信道估计；根据小区输入信息R(l,k)、信道频域响应Hu,n,1st(k)和Hu,n,2nd(k)计算假设信息在每个时隙的噪声方差σ2u,n,1st和σ2u,n,2nd；遍历全部假设信息，利用信道频域响应Hu,n,1st(k)和Hu,n,2nd(k)、噪声方差σ2u,n,1st和σ2u,n,2nd对各天线接收的小区输入信息R(l,k)进行最大比合并，计算相关值，由最大相关值对应的假设信息得到上行控制指示UCI信息。本发明能够显著提高检测性能，与现有的半盲检测方法相比，计算量大大降低。