本工作报告依托上海交通大学国家自然科学基金课题“宽带移动通信中自适应信道估计技术研究(No.60572157)”，对下一代宽带移动通信的关键技术展开研究。以收发端配置多根天线所构成的多输入多输出(MIMO)系统、正交频分复用(OFDM)系统以及二者的结合系统为研究对象，开展了无线信道状态信息的获取、系统同步和动态资源分配的研究，探索了信号检测与估计、统计信号处理和整数规划方法在这些对象中的应用。主要工作分为五大部分：　　 (一)、分析总结了MIMO系统容量特征和物理实质，及空时分组码的编码和译码方式，仿真给出了4发2收MIMO系统在编译码下的误码率性能；　　 (二)、针对MIMO-OFDM系统，研究了在时域信道为有限冲激响应模型时，其最优的相移正交导频设计方法，通过仿真比较了不同的导频设计对估计性能的影响，以及存在相位噪声和多普勒频移时性能的鲁棒性。然后，针对相关MIMO时域信道的有限冲激响应，探索了在线获得次优最小均方误差的估计算法，根据有限的测量值个数，将递推最小二乘估计作为观测值，在已知信道阶和功率延迟谱的前提下，预先确定信号子空间奇异值门槛，由子空间跟踪算法来跟踪信号子空间。该方法在相关信道的MIMO-OFDM系统中进行了仿真研究，可比递推最小二乘信道估计提升3dB信噪比。　　 (三)、针对MIMO系统中耦合的多信道参数和多频率偏置参数估计的同步问题，分析总结了其克拉美-罗界、极大似然估计算法和期望最大化算法；仿真研究了估计算法对估计界的逼近能力，及采用傅立叶变换估计频率偏置时的精度；　　 (四)、针对MIMO及MIMO-OFDM系统同步时对多参数的时变信道、载频偏置以及时延的联合估计优化问题，由于模型的非线性特性，研究了扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波以及粒子滤波算法和性能。在收发天线各共享一个晶振的情形下，分别设计了粒子滤波算法进行MIMO系统的多瑞利信道参数和一个频偏和一个时延参数，以及MIMO-OFDM系统的多瑞利信道参数和一个频偏参数的联合估计，将信道参数从序列重要性采样中分离，采用卡尔曼滤波进行估计，克服采样空间维数较高而使采样效率显著下降的缺点。该混合滤波模式可显著提高MIMO及MIMO-OFDM系统中时延、频偏和信道的估计精度，在同等情形下，可获得优于扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的均方误差估计性能。　　 (五)、分析总结单/多用户OFDMA系统的动态资源分配模型与分配算法，包括容量最大化和功率最小化的比特、子载波和功率分配问题，以及按比例的子载波和功率分配；接着总结了分配算法，讨论了整数规划方法和拉格朗日松驰算法、并初步探讨了单用户MIMO-OFDMA系统采用波束成形方式下的功率分配策略。