OFDM作为LTE的关键技术,通过减少和消除码间串扰(ISI)来克服信道的频率选择性衰落,同时提高了频谱效率。OFDM不仅能够满足铁路通信更高的需求,而且研究其在高速铁路环境中的应用,能够为将来LTE系统在高铁中的应用奠定一定的基础。相对于有线信道,无线信道环境更加复杂,信道特性随时间不断地发生变化,尤其是高铁的速度不断被提高,信道特性变化就会更加剧烈,收发端之间的运动速度相对更大,这样就产生了较大的多普勒频移,从而使得OFDM系统子载波间的正交性遭到破坏并产生了严重的子载波间干扰(Inter-Carrier Interference,ICI)。严重的子载波间干扰(ICI)明显地降低OFDM系统的性能,因此在高速列车移动的环境中,如何提高信道估计精度,使得接收端的信号被正确检测是当今科学研究的重点。针对高速铁路环境下的OFDM系统,本文主要研究的是基于梳妆导频的信道估计技术,重点研究了两种最常用的时变模型,包括:线性时变模型(LTV)和基扩展模型(BEM)。首先,对复杂的无线信道特性进行分析,介绍了它的多普勒频移效应和多径效应,同时详细分析了与它们相关的衰落特性、扩展特性等,给出了适合本文仿真环境的信道模型。介绍了OFDM系统的理论基础及优缺点,研究了在快时变环境下子载波间干扰(ICI)的产生。其次,研究了传统的信道估计算法,包括LS、LMMSE算法以及它们相应改进算法。针对子载波间干扰(ICI)研究了线性时变模型(LTV),引入了基于该模型的双重ICI消除算法,并将其与信道估计算法相结合。得出的仿真结果说明,文中的改进算法对信道估计误差更小,性能更好。另外,对比了结合单ICI消除和结合双重ICI消除之后的信道估计误差,可知,结合ICI消除技术后,误差都被进一步减小,而结合双重ICI消除技术之后误差减小的幅度更大。最后,介绍了基扩展模型(BEM)以及基于不同基函数的BEM模型,包括CE-BEM、P-BEM、KL-BEM和DPS-BEM,同时为了有效减少导频处的ICI影响,采用了基于导频簇的梳状导频结构,在此基础上研究了一种结合基扩展模型ICI消除的信道估计算法,该算法首先利用BEM信道估计得到子载波间的干扰项,并消除ICI获得反馈信息,然后利用文中的改进算法进行信道估计,仿真结果表明该算法能够有效减少信道估计误差。