随着目前现代互联网和无线通信的普及和飞速发展以及未来人们对于传输速率的要求越来越高,如何在有限的频谱资源上对用户的数据进行更加有效和可靠的传输成为了下一代无线移动通信的关键技术的研究目的和动力。其中OFDM通信技术由于使用了并行子载波来接收和传输消息数据能有效地对抗由频率选择性信道造成的信号失真,并通过在符号前面添加循环前缀避免了在多径衰落信道中产生的符号间干扰,MIMO通信技术由于利用了空间资源大大增加了信道的容量和传输数据的速度。而将这两项无线通信技术相互结合使用发展起来的MIMO-OFDM通信系统逐渐发展成为了无线通信领域的核心技术,在许多标准中被采用。本文首先对MIMO-OFDM通信系统的技术原理进行了描述,对其一般架构和系统中的一些关键技术进行了研究。然后本文对MIMO-OFDM通信系统中涉及到的信道估计和MIMO检测这两种算法进行了研究。分析了基于导频的信道估计中几种常见结构的区别及其相应的适合使用的场景,将单发单收OFDM中广泛使用的信道估计方法扩展到本文的MIMO-OFDM链路中,分析并对比了常见的用于MIMO检测的迫零检测算法,最小均方误差检测算法,最大似然检测算法以及串行干扰消除算法的复杂度和它们的性能,最后选择8根发射天线和8根接收天线的迫零检测算法。接着本文设计了MIMO-OFDM通信链路的实现结构,介绍了发射机和接收机各个硬件模块的划分,阐述了其中关键计算的实现,主要是矩阵向量之间相乘和矩阵求逆的计算,对比了几种矩阵求逆实现算法的复杂度,据此选择了Cholesky分解作为本文的FPGA实现方案,最后分析FPGA实现的结果是否达到了吞吐量要求,从而最终完成了满足性能要求的通信链路。