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本文围绕3G以后通信领域的主流技术,重点研究了MIMO(多输入与多输出)-OFDM(正交频分复用)无线通信系统中的关键性技术之一——信道估计技术。由于MIMO-OFDM无线通信系统特殊的信道传输性,使得信道估计技术成为影响系统整体性能的关键性因素之一。能否正确估计出信道的传输特性,将直接影响着接收端能否正确解调出发送信号,关系着整个系统的可靠性和高效性,因此,对MIMO-OFDM无线通信系统中信道估计算法进行研究具有非常重要的现实意义,已在国内外掀起一阵研究热潮。在已有的对MIMO-OFDM系统的信道估计算法中,盲信道估计算法的运算量大、信道估计性能差；而基于导频的信道估计算法的计算复杂度低、精确度较高。鉴于此,本文只对OFDM和MIMO-OFDM系统中基于导频的信道估计算法进行了分析和研究。在对已有的算法的研究中,分析研究了现有导频信道估计方法的一些特点,包括导频结构的设计、导频信道特性的估计算法、以及基于数据信道特性的插值算法等。由于目前插入导频的信道估计算法都是在插入导频时占用了一定的信息比特,从而降低了信道的传输速率,浪费了一些系统资源等,为此,本文对这类算法进行了优化和创新,以在克服其缺点的同时提高其性能。为了达到这一目的,本文主要进行了以下几个创新点的研究：1)在现有的OFDM信道估计算法中的导频结构中,把导频符号周期性地重复插入每个OFDM符号中的同一个位置(梳状导频结构),或者是周期性地重复插入每个子载波中的同一位置(块状导频结构),然后完成一次信道估计。本文提出了一种新型的交叉导频结构,即在每个OFDM组内都进行了不同位置的等距导频符号插入。与经典的块状导频结构和梳状导频结构相比较,该导频结构能够有更好地跟踪信道特性。2)提出了一种与交叉导频相对应的新型的信道估计算法,即在进行某一数据信道估计时,选择与之相近的导频信道估计的值的叠加平均值或者加权平均值。该方法不仅考虑了导频信道处的信道估计的特性,还同时结合了相邻子载波信道处的相关性。与经典最小二乘估计算法(LS)和最小均方误差估计算法(LMMSE)相比较,该算法在具有同样导频数量的情况下,能够提高对系统整体信道的估计精确度。3)针对MIMO-OFDM无线通信系统的信道特性,多组发射天线和接收天线组成了多个并行天线传输信道集,本文充分考虑到了系统的多信道特性带来的信道容量增加优势和信道干扰问题。在此基础上,提出了一种新型的补零正交化导频结构方案,来消除天线信道间的干扰,使接收端能够正确区分来自各个发送天线的导频数据,从而将单天线OFDM导频信道估计LS算法和LMMSE算法进行扩展改进后直接应用到MIMO-OFDM无线通信系统中。该方法不仅能在不增加系统带宽的情况下有效地提高整个系统的信道估计性能,且操作简单易于实现。