由于具有良好的抗多径衰落能力和高频谱利用率，正交频分复用（OFDM）技术在通信领域得到了广泛的应用。而在高速移动环境下，为了有效地传输信息，对时变信道的高效快速估计是保证OFDM系统整体性能的关键技术之一。为此，本文以“快变双选信道下的高速通信系统的研究”项目为背景，针对其设计的帧结构，重点研究了导频结构的设计和快变信道下的OFDM信道估计算法。主要工作表现在以下三个方面：(1)结合项目设计中基于OFDM技术的突发帧结构的设计，探讨了针对快变信道下突发帧中导频结构和插入方式，并结合常规信道估计算法，进行对比分析和研究，提出了适合项目需求的信道估计算法；(2)为了适应更高的多普勒频移，本文研究了基于基扩展模型（BEM）的信道估计，此类算法可对快变信道进行有效估计。其基本思想是将信道进行正交分解，把原本对大量信道参数的估计简化为对少量正交分量权值（即BEM基系数）的估计。同时，对文献中的算法进行了仿真分析和对比；(3)结合工程应用和BEM信道估计的特点，针对文献中基于梳状导频的BEM信道估计在工程应用中的不足，本文提出了基于块状导频的BEM信道估计，其基本原理是基于随机信号的正交分解后，由于正交分量（即BEM基函数）在整个信号处理中保持不变，而将信道在OFDM符号之间的变化看作正交分量权值的变化，因此，利用多个导频符号的BEM常系数内插得到非导频符号的信道信息。仿真结果表明，当信道变化较快时，该算法是有效的。