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基于添加循环前缀的正交频复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Cyclic Prefix,CP-OFDM)是目前使用最广泛的无线通信系统波形。但是循环前缀(Cyclic Prefix,CP)占据了较多的时频资源,造成资源浪费。相比之下,现在受到广泛关注的滤波器组多载波系统(Filter Bank based Multicarrier,FBMC)有着更高的频谱效率,而且原型滤波器良好的时频聚焦使得FBMC系统具有对抗符号间干扰的鲁棒性。OFDM系统满足复数域正交条件,但是FBMC系统只在实数域上满足正交条件,其系统内部存在固有虚部干扰,这使得信道估计成为FBMC系统的一大难点。因此需要寻找新的实数域零相关序列集或者其他的信道估计方法用于FBMC系统。而在网络数据量剧增的当下,都会使用多输入多输出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)结构来提升系统的数据吞吐量,因此本文主要针对MIMO-FBMC系统的信道估计方法进行深入的研究,并在导频设计方面和接收机结构方面都提出了相应的改进算法。除了MIMO-FBMC系统信道估计方法的理论研究,本文还将在通用无线电软件平台上搭建4?4的MIMO-FBMC系统,测试系统性能并验证信道估计方法的有效性。首先,本文介绍了MIMO-FBMC系统的框架结构和信号处理的基本原理,然后描述信道估计的一般步骤。然后回顾现有的MIMO-FBMC系统的基于导频的信道估计方法,指出其缺点和有待改进的方面。在设计导频结构之前,先根据系统结构的特性分析MIMO-FBMC系统来自数据本身的内部干扰,再从系统结构、内部干扰和多址接入方式等各个因素考虑,得到导频设计的约束条件。最后本文基于以上难点设计得到一种满足所有约束条件的实数化导频结构。其次,从发送端导频设计角度来消除FBMC系统的固有干扰,并不能完全消除MIMO-FBMC系统内部的数据干扰,且会用较多的保护间隔来对抗符号间干扰,这就造成了一定的频谱浪费。因此,本文会从接收机结构入手,重点在于分析FBMC系统的固有干扰,然后通过设计纯实数的导频结构和在接收机相添加循环反馈结构来进一步消除系统间干扰,从而完善MIMO-FBMC系统的信道估计。最后,相关学者关于MIMO-FBMC系统的测试台演示比较少,其实验程度没有理论研究那么前沿,而基于项目要求,本文将在通用软件无线电平台(Universal software defined radio,USRP)搭建一个4?4的MIMO-FBMC系统实验测试,并在测试台上验证本团队提出的复数序列分解重构方法(Complex Training Sequence Decomposition,CTSD)信道估计方法的有效性。