本文研究了分布式MIMO系统的时变信道特征参数：衰落、频率偏移和时间延迟的获取技术，以及MIMO中继系统的收发机设计。内容包括：针对分布式MIMO系统的接收信号是信道特征参数的非线性函数，且在采用非线性滤波中的粒子滤波算法估计时存在计算量较大难以实时应用的困难，研究了有效的重要性采样算法，在最小化重要性采样估计方差策略上推导了高维数值积分的重要性密度函数和偏置因子，再将建立的重要性密度函数与Metropolis-Hasting算法结合以加快收敛速度。仿真结果表明，当初始采样方差较大时该方法能够获得较好的均方误差性能。此外，基于MIMO中继系统在可获得完美信道状态信息时的联合收发机设计方法，考虑到实际信道信息获取的不完美从而将前向信道和后向信道的估计误差建模为高斯随机变量，采用最小均方误差准则，推导出了在最大发送功率受限时基站的预编码矩阵、中继节点的转发矩阵以及终端接收矩阵和自动功率控制因子，并采用了迭代算法方式。仿真结果表明，该方法能够在高信噪比时获得较低的均方误差和误比特率性能。