随着无线通信系统的充分发展，频谱资源严重不足已经成为制约无线通信事业发展的瓶颈。因此，如何充分开发利用有限的频谱资源，在保证传输可靠性的前提下提高频谱利用率，成为当今无线通信技术研究的热点之一。OFDM技术通过将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道，从而减小了多径衰落的影响。而MIMO提供的空间复用技术能够在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流，这样就有效的增加了系统的传输速率。MIMO-OFDM技术作为MIMO和OFDM技术的结合，不仅可以高速率、大容量的通信传输，而且有很好的抗噪声和多径的能力。本文首先分别阐述了OFDM和MIMO系统的原理和技术特点，然后详细介绍了MIMO-OFDM系统的原理、基本模型和各项关键技术。其次分析了在传输中造成MIMO-OFDM系统载波间干扰(ICI，Inter Channel Interference)的频率偏移的产生原因和对OFDM系统的影响，介绍了比较经典的采用导频同步的Schmidl&Cox算法原理，并分别在AWGN和多径信道下对该载波同步算法的效果进行仿真，并对仿真结果进行分析。本文的另一个重点是MIMO-OFDM系统的信道和信道估计技术。介绍了MIMO-OFDM系统信道估计几种方法。详细介绍了LS时域估计原理，并对基于LS时域估计和基于MMSE算法的二维散布导频估计效果进行仿真，分析了两者在不同的多普勒频率下的性能改变。