随着近几年来无线通信的迅猛发展,更高信息传输速率的需求不断增加。多入多出天线(MIMO)技术能够通过空间分集在不增加系统带宽的情况下大幅度提高系统容量;正交频分复用(OFDM)技术则能有效的对抗无线信道中的频率选择性衰落。因此,将MIMO与OFDM技术相结合能有效地提高系统的容量和性能。在MIMO-OFDM系统中,接收端通过信道估计获得信道状态信息(CSI),是正确恢复发送信号的必要环节,其准确性将直接影响系统整体性能。本文主要针对MIMO-OFDM系统中的信道估计展开研究。本文所做工作如下:首先,本文分析了移动无线通信信道的多径衰落特性,包括无线信道中信号的传播方式、无线信道的时变特性、多普勒效应等,并重点研究了3GPP-SCM空间信道模型。其次,详细介绍了OFDM技术与MIMO技术,研究了STBC-OFDM系统的编码方法和译码处理方式,在典型城市和典型农村信道环境下,比较了OFDM系统与STBC-OFDM系统的性能。然后,研究了SISO-OFDM的信道估计算法,在3GPP-SCM三种空间信道环境下对LS算法、MMSE算法、LMMSE算法及奇异值分解4种估计算法进行仿真分析,指出了他们各自的优缺点。最后,研究了MIMO-OFDM的信道估计算法,对线性内插、高斯内插、Cubic内插、Sinc内插算法及FFT内插算法等5种内插算法进行仿真分析,比较性能。研究了导频图案设计,并基于WiMAx802.16e协议,在3GPP信道模型下,完整实现了MIMO-OFDM系统的信道估计。