LTE (Long Term Evolution)作为下一代移动网技术的发展方向,能为用户提供高速率、高宽带的优质体验,是解决用户对移动宽带需求的通信技术标准。众所周知,多输入多输出(MIMO)技术和正交频分复用(OFDM)技术是LTE系统的核心技术,它们可以有效地提高数据速率、增加系统容量。随着我国高速铁路建设的快速发展,终端设备的高移动速度使得通信信道变得更加复杂,给无线通信系统带来新的挑战。对于MIMO-OFDM系统,如何获取准确的信道状态信息是实现MIMO-OFDM相干传输的基本条件,直接决定接收端进行MIMO检测的错误概率,此外发送端的预编码也需要获取准确的信道信息。基于此,本文将重点分析与研究基于MIMO-OFDM的LTE系统的信道估计技术。论文首先介绍了MIMO和OFDM这两种LTE系统关键技术的基本原理和无线信道特征,其中说明了慢变信道与快变信道的不同并给出了无线信道的仿真模型。论文接下来根据LTE物理层协议搭建了下行链路LTE系统。在此基础上,本文分析比较了当前主流的几种信道估计方法,包括LS、LMMSE以及SVD-LMMSE算法；研究了数据位置的插值算法,包括线性插值算法、二阶多项式插值算法、三次样条插值算法和基于DFT插值算法,给出了它们的性能仿真分析。为了适应更大的多普勒频移,本文随后研究了适合时变信道的基于基扩展模型(BEM)的信道估计方法。首先,论文介绍了BEM模型的基本原理以及几种常见的BEM模型,包括CE-BEM、P-BEM、 DKL-BEM和DPS-BEM,讨论并仿真了多普勒频移和BEM阶数对不同BEM模型的信道拟合性能的影响。然后,论文分析了基于BEM算法的信道估计原理,并给出了基于CE-BEM和DPS-BEM这两种BEM模型的信道估计性能仿真分析。最后,本文结合前面的算法原理分析,给出了慢变信道下的LS估计算法的FPGA硬件现实框图和Modelsim仿真结果,同时也对算法的FPGA’性能与MATLAB性能进行了分析比较。