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正交频分复用(OFDM)是一种高效的数字传输技术，由于其抗多径能力强和频谱利用率高而被视为下一代无线通信的核心技术，新一代宽带无线接入系统也采用了OFDM作为其调制技术。MIMO技术可以将OFDM与空时编码有机的结合在一起，能够大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率，并能有效的抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声。
信道估计是相干检测的MIMO-OFDM系统的重要组成部分。本文的研究分为两部分：一是基于导频插入的信道估计及其在其在协议802.16a和802.16e中的应用；二是基于噪声子空间的信道盲估计和半盲估计算法的研究。
论文首先介绍了MIMO-OFDM的基本原理与实现，给出了MIMO-OFDM的系统组成及系统模型；并分析了IEEE802.16a协议中推荐的空时分组编码方案。接着研究了ML-1D维纳滤波器和迭代最小二乘(iterativeLeast-Square)信道估计两种估计算法，对ML-1D维纳滤波器与2×1-D维纳内插滤波器的性能进行了比较，给出了仿真结果，结果表明要达到1×10-3的MSE，ML与时域维纳滤波相结合的BER性能比分离的2×1-D维纳内插滤波器的BER性能要略有提高；分析了iterativeLeast-Square与LS的性能，仿真表明，要达到1×10-3BER，iterativeLeast-Square比LS改善了0.8个dB。论文的第二部分研究了OFDM系统中的信道盲估计方法，深入探讨了OFDM系统中的一种噪声子空间盲信道估计方法，并在此基础上对改进算法进行研究，此改进算法可以将原算法推广到了不受符号前缀和符号长度限制的情况，克服了原算法对信道零点位置敏感的缺点；最后研究了基于子空间的MIMO-OFDM系统的信道半盲估计算法。