MIMO-OFDM技术将OFDM与空时编码技术有机的结合在一起,能够大幅度地提高无线通信系统的信道容量和传输速率,并能有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声,而这些不需要额外的功率和带宽,从而引起了通信界的广泛关注。本文在分析OFDM系统中的无线信道的基础上,阐述了MIMO-OFDM系统的基本原理。为了准确地恢复传送的信号,系统必须要知道信道状态信息CSI。本文围绕该系统中信道估计这一关键技术,深入地研究了基于训练序列和基于梳状导频的信道估计方法,给出了几种相应的信道估计算法。针对传统的基于Matlab/Simulink的系统级设计方法中存在的仿真速度慢以及无法与硬件实现紧密结合的问题,本文提出了一种用SystemC进行系统级仿真的方法,并成功地对MIMO-OFDM系统进行了系统级的SystemC建模。最后结合SystemC仿真对上述的各种信道估计算法的性能进行了分析和验证。