LTE技术是3GPP组织在2005年针对未来高速移动通信网络的需求所提出的一项技术,被称为后3G,或者3.9G技术。作为下一代移动通信系统的重要标准之一,LTE具有高速率,低时延,基于全分组交换的优势。而LTE系统是基于MIMO-OFDM技术的,信道估计是MIMO-OFDM系统接收链路中必不可少的一个环节,因此信道估计技术的研究具有非常重要的意义。本文在深入学习LTE物理层协议的基础上,首先研究了LTE系统的帧结构、资源分配方式、调制编码等技术,然后重点研究了LTE下行信道和MIMO技术,建立了无线信道模型,并搭建了LTE下行链路仿真平台,包括发射端的信道编码模块、加扰调制模块、层映射预编码模块、资源块映射模块和接收端的解资源块映射模块、信道估计模块、MIMO接收模块、解调模块和解信道编码模块。LTE系统中由于传输速率较高,需要采用相干解调技术,但是相干解调需要知道信道的信息,因此通常使用基于导频的信道估计算法,用于更准确的追踪信道的信息。本文重点研究了基于导频的信道估计算法,包括LS信道估计算法,LMMSE信道估计算法、DFT时域滤波算法以及线性插值,高斯插值和DFT插值；在LTE下行链路仿真平台中实现了以上的算法,并在传输分集和空间复用的模式下对各种算法进行了仿真比较。仿真结果表明,在传输分集模式下,LMMSE性能最佳,但是复杂度最高,LS性能最差,但是复杂度最低,而DFT算法则在性能和复杂度中取得了较好的折中；在空间复用的模式下,当SNR较低时,LMMSE算法性能最佳,复杂度最大,LS算法性能最差,复杂度最小,但是随着SNR增大时,DFT算法性能优于LS和LMMSE算法。最后针对DFT时域滤波算法提出了改进方案,通过在窗内设置阈值,进一步消除了噪声,仿真结果表明改进算法提高了BER性能；针对LMMSE信道估计算法,提出了低复杂度的改进方案,仿真结果表明改进算法性能有一定降低,但是大幅度降低了算法的复杂度。