随着近几年来无线通信的迅猛发展，对下一代移动通信(4G)的研究已经开展得如火如荼。新一代移动通信可以提供更高的数据传输速率，在有限的频谱资源上实现高速率和大容量。其中，正交频分复用(OFDM)可以有效地将频率选择性衰落信道转化成多个并行平坦衰落信道，从而大大提高传输效率。多输入多输出(MIMO)在原有传输带宽和功率消耗的基础上，在发射机与接收机之间并行传输多路独立数据，大大增加信道容量，成倍地提高频谱利用效率。 将OFDM和MIMO技术相结合，可以兼具OFDM抗多径时延特性、抗频率选择性衰落以及高频谱利用率，和MIMO有效提高系统容量，显著提高网络覆盖范围和传输可靠性的优点。 在MIMO-OFDM系统中，通过接收端信道估计获得信道状态信息(CSI，Channel State Information)，是正确恢复发送信号的必要环节，其准确性将直接影响系统整体性能。本文主要针对MIMO-OFDM系统中信道估计展开研究。 第一章介绍了OFDM、MIMO的技术背景与发展现状，及信道估计技术概况。 第二章介绍了无线信道的传播特性。首先介绍了无线信道传播中信号强度的影响因素，进而引出衰落信道的定义和分类。 第三章介绍了OFDM、MIMO及MIMO-OFDM系统，并简要介绍了MIMO系统空时编码技术及发展情况。最后对OFDM系统中的重要参数做了说明。 第四章研究SISO-OFDM系统中的信道估计技术。针对块状、梳状和散布状导频信道估计，重点研究了4种导频估计算法、6种内插算法以及导频图案对传输性能的影响。 第五章研究MIMO-OFDM系统中的信道估计技术。针对频域估计，研究了导频图案设计。针对时域估计，推导了主要抽头简化算法和利用最优训练序列优化估计性能，并提出判决反馈时域重要抽头改进算法。最后，基于前面研究结果，结合WiMAX802.16e协议，完整实现了MIMO-OFDM系统中的信道估计。 第六章总结了本文的工作，给出结论，对下一步工作进行了展望。