正交频分复用(OFDM)技术在宽带无线移动通信系统中已得到广泛应用,而信道估计及自适应算法是OFDM系统中的主要关键技术。本文选题来源于国家自然科学基金等项目,具有重要的理论意义及广阔的应用前景。本文重点探讨了如何降低多径信道中频率选择性衰落以及时间选择性衰落的影响,以抑制系统的载波间干扰(ICI),从而提高OFDM系统性能。在此基础上,本文主要完成了以下具有创新性的研究成果：针对一般频域信道估计算法存在的运算复杂度高以及低秩算法准确性下降的问题,本文基于分数时延抽头近似(FTCA)信道模型,提出了一种结合FTCA模型和传统LMMSE算法的信道估计算法。仿真结果表明,本文算法在降低原有的信道估计算法复杂度的基础上,实现了近似于传统LMMSE信道估计算法的误码率性能。而且,该信道估计获得的误码率性能远优于采用同样导频数量的基于梳状导频LMMSE信道估计的插值算法。为了解决快时变环境下OFDM系统载波间干扰(ICI)的问题,本文提出了一种针对快时变衰落OFDM信道估计的FTCA基扩展模型,即FTCA-BEM模型。由于此基扩展模型与Jakes模型的拟合程度较高,因此该算法可以适用于相对多谱勒频率较大的无线通信信道估计。此外,本文还推导了相应于这些算法的优化导频序列以进一步改进信道估计算法的性能。由于MIMO-OFDM系统中,不同空间信道上,不同子载波的衰减存在差异,根据接收端信道估计获得各子载波信道增益的信息反馈,在发送端再自适应地进行比特功率分配,即可达到优化系统性能的目的。本文针对V-BLAST OFDM系统,提出了一种有记忆的可变步长的迭代“注水”算法,发送端只需知道各子载波信道的信噪比信息,并且无需预编码和成形,就可以完成系统性能的优化。这样既减少了反馈的信息量,又降低了系统和自适应算法的复杂度、从而提高了算法的收敛速度。最后,对本文的研究工作进行了总结；并对未来进一步开展研究工作的方向和主要内容,进行了展望。