当今，在实现第三代移动通信(3G)系统商业化的同时，也开始了下一代移动通信系统(B3G和4G)技术的研究与开发。到目前为止，移动通信的发展还有很多不足，人们对通信速率的更高要求和移动无线信道的不稳定性是一对矛盾，快速增长的系统容量和频谱资源的缺乏也是一对矛盾，这些问题都对下一代移动通信系统中所采用的技术提出了较高的要求。 在现有的各种技术中，多入多出天线(Multiple-Input Multiple-Output)技术和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术由于它们特有的优势，引起了人们极大的兴趣，并进行了广泛而深入的研究。MIMO技术能够充分利用无线信道中的多径效应，在不增加系统带宽的情况下大幅度提高系统容量，其V-BLAST (Vertical-Bell Labs Space-Time)结构能在不增加额外的功率和带宽资源条件下实现高速数据传输；OFDM技术则能在高速通信系统中有效的对抗无线信道中的衰落。因此，充分利用两者优势，将MIMO与OFDM等技术结合起来提高系统的容量和性能，成为一项极具挑战性的研究。 本文在分析无线信道的主要特征和信道模型的基础上，详细论述了MIMO、OFDM系统的主要原理和关键技术，并对MIMO-OFDM系统进行了研究，建立了MIMO-MC-CDMA系统仿真模型。为了保证良好的系统性能，系统需要知道信道的状态信息(CSI)，因此信道估计技术是一项至关重要的技术。本文分析了传统LS(最小平方)、MMSE(最小均方差)信道估计算法，提出了一种基于导频信道估计MMSE优化算法。最后，通过计算机仿真对本文提出的改进算法的性能进行了评估，并在不同子载波数和不同天线数的情况下进行了比较分析。仿真结果表明，本文提出的优化算法能够在保证信道估计准确度的同时，有效降低系统信道估计算法的复杂度。