正交频分复用(OFDM)技术和多入多出(MIMO)技术作为提高数据传输速率的重要手段受到人们越来越多的关注，已经被认为是新一代无线宽带通信系统的革命技术。本文针对OFDM和MIMO中的一些关键技术进行了研究，包括信道估计、峰均比等问题，主要工作如下：本论文的第一部分讨论了OFDM系统中基于导频辅助的信道估计技术。首先分析了OFDM系统的导频插入方式、信道估计准则以及插值算法等一系列问题，并介绍了一种性能较好的基于DFT的信道估计算法。在此基础上，利用离散余弦变换的特性，提出了一种基于DCT变换的迭代信道估计算法。所提出的基于DCT变换的迭代信道估计算法消除了传统基于DFT变换的信道估计算法引入的混叠误差，并且通过迭代处理有效抑制了加性高斯白噪声(AWGN)和载波间干扰(ICI)的影响，进一步提高了信道估计精度。在论文工作的第二部分研究了MIMO-OFDM系统的信道估计算法。我们讨论了两种不同的导频模式：频分导频和相移导频。首先在频分导频模式下，将所提出的基于DCT的迭代信道估计算法从SISO-OFDM系统推广到MIMO-OFDM系统，提高了信道估计精度。然后，利用相移导频序列提出了一种基于DCT的新型信道估计算法。利用DCT变换的特性，该算法可以消除基于离散傅立叶变换(DFT)的信道估计算法引入的混叠效应。通过在每一个发送天线上使用相移导频序列并经过合理的设计处理，这种基于DCT的信道估计算法可以取得高效、准确的信道估计结果，而没有牺牲太多的系统开销。而且，由于该算法没有矩阵求逆运算，因此大大简化了信道估计的计算复杂度。最后，我们对基于载波干涉的MIMO-OFDM系统作了研究和分析。将载波干涉(CI)技术与多天线OFDM技术相结合实现了一种MIMO-CI／OFDM结构，由于CI／OFDM具有大的频率分集作用，该结构因而获得显著的性能增益；而且由于采用CI技术使得发射信号的包络更加平稳，与原有的MIMO-OFDM系统相比具有较低的PAPR。仿真结果表明，所提出的MIMO-CI／OFDM系统的误码性能和PAPR性能均好于传统的MIMO-OFDM系统。