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为了满足未来无线通信大容量、高速率、抗干扰性强、频谱利用率高的要求,出现了MIMO-OFDM技术。MIMO-OFDM技术结合了OFDM技术和MIMO技术的优点,目前已成为下一代移动通信系统的核心技术。由于在接收端的相干解调、空时译码都需要准确的信道信息,因此信道估计技术成为MIMO-OFDM系统的关键技术之一。本文以MIMO-OFDM系统中的信道估计技术作为研究的主要课题,深入分析研究了基于训练序列和导频的信道估计方法,并针对矩阵求逆困难和DFT插值算法的不足,提出了相应的改进算法。本文首先介绍了OFDM、MIMO的技术原理,详细阐述了STBC编解码的方法。在此基础上引出了MIMO-OFDM技术,并描述了MIMO-OFDM系统框架,给出了其关键技术。接着,对MIMO-OFDM系统中的信道估计技术进行了详细的分析研究。主要分析了基于训练序列的信道估计技术,对常用的信道估计准则LS、MMSE. LMMSE和LMMSE-SVD的估计方法做了研究,并通过仿真比较了各算法的性能。针对利用传统训练序列存在求逆困难的问题,提出并深入研究了一种分组循环PN序列的信道估计方法。该算法不仅有较好的性能,还可以把大矩阵的求逆问题转化为小矩阵的求逆,具有一定的实用价值。然后,本文研究了基于导频的信道估计方法,着重分析了梳状导频时信道的内插算法。在变换域的信道估计中重点分析了DFT插值的信道估计和DCT插值的信道估计,并对DCT插值算法进行了改进,给出了基于Kalman滤波的DCT插值方法和基于FIR滤波的DCT插值方法,并对两种改进算法做了比较。通过仿真和理论分析,证明两种改进算法都比改进前有更好的性能。最后,参考IEEE802.11a的系统构架,本文对MIMO-OFDM系统中基于LS的信道估计算法在FPGA上的硬件实现进行了研究。仿真系统采用基于训练序列和导频的联合估计方法,并加入了QPSK调制解调、STBC编解码等模块。硬件Verilog仿真结果和MATLAB上的理论仿真结果一致,证明了硬件设计的正确性。