随着智能手机的普及以及物联网的兴起，移动设备数量以前所未有的速度增长。人们对于无线网络的速度和质量有了更高要求，现有的网络通信技术已无法满足人们的需要。具有高可靠性、低时延、高吞吐量等特性的第五代移动通信技术，极大满足了万物互联时代的通信需求。毫米波通信作为5G的关键技术之一，极大地缓解6GHz以下即将耗尽的频谱资源。然而毫米波在传输过程中有着严重的路径损耗，为了使得毫米波实现几百米范围内的通信，5G通信使用了波束赋形技术来提供高指向性增益。由于收发端拥有大量的阵列天线单元，使用传统MIMO系统中的数字波束赋形架构会带来巨大的功耗和硬件成本。为了节约硬件成本和功耗，收发端通常采用混合模拟数字波束赋形技术，收发端波束赋形矩阵的设计需要准确的信道状态信息，而信道状态信息是通过信道估计算法获得的。本文研究了毫米波信道估计算法，具体工作如下:
　　一、对毫米波的技术潜力与特点、传播特性、毫米波传播信道模型以及用到的主要技术进行了简要概述，并介绍了波达方向估计相关理论与算法，为提出的毫米波信道估计算法提供理论支撑。
　　二、针对频率平坦毫米波信道，阐述了信号生成过程以及信道估计所使用的信号模型，信道参数的似然函数表达式，采用SAGE参数估计思想，提出了SAGE-S2D、SAGE-S1D和SAGE-DML三种频率平坦毫米波信道估计算法。分析了算法的复杂度，通过仿真分析了所提三种算法的性能。
　　三、针对频率选择性毫米波信道，阐述了基于OFDM通信系统的信道模型和信号生成过程，提出了频率选择性毫米波信道估计算法。算法分为两个阶段，第一阶段获取信道参数的近似值，第二阶段采用SAGE参数估计思想对信道参数值进行迭代更新。最后对算法进行了复杂度分析，仿真验证了所提算法的良好性能。