无线通信的迅速发展给人类的生活带来了极大的便利，实现“任何时间、任何地点以任何方式进行信息交流”，同时也带来了对容量与质量等方面更高的需求。MIMO和OFDM的出现为系统容量和频谱利用率带来了福音。OFDM的可用信道粒度小，对付频率选择性保护衰落能力强，可以通过动态改变调制参数的方法提高频谱效率，逼近Nyquist速率。在此基础上应用MIMO有两个方向，一是依靠发送和接收分集，利用多径效应，为接收机提供多个衰落特性的信号的复本，改善在衰落无线通信环境中传输的误码性能；或创造多个并行空间信道独立地传输信息，在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量。 本文主要研究MIMO-OFDM系统的原理和在宽带无线接入方案—城域网中的应用，因此首先介绍了WMAN的协议IEEE 802.16d，并对适用的信道模型—SUI模型进行了讨论，给出了信道的仿真方法，各参数的意义和选择。 其次，通过分析MIMO-OFDM的理论频谱效率，得出理论频谱效率与天线相关系数以及功率分配方式有关，可以根据天线相关系数来选择分集或复用方式获得不同的频谱效率。然后给出了简化功率分配方式下BLAST-OFDM的频谱效率，结果和最优功率分配方式相差无几。 然后，本文根据MIMO-OFDM的系统模型，讨论了前导字的设计准则和几种实现结构帧同步、粗符号同步的表现，并对802.16d协议的前导字结构进行了解释。同时针对分集的Alamouti-OFDM，以及复用的BLAST-OFDM，讨论并仿真了它们的编码和检测方式，给出适合实现的方法。 最后对Alamouti-OFDM，提出简化的实现空时、空频编码结构，即一根天线的发送数据经过排序和共轭变换得到另一根天线的发送数据，节省了一个IFFT模块的运算量。