随着移动通信的快速发展,人们对信号传输的质量和数据速率有着更高的要求。因此,针对复杂的传输环境,如何在有限的频谱资源下,增加系统容量和提高数据传输的可靠性已经成为一个亟需解决的问题。多输入多输出(MIMO)和正交频分复用(OFDM)技术可以极大改善系统性能,使系统容量得到提高。空时编码是MIMO中的一项重要技术,通过使用空时编码,可以使无线系统容量达到或接近理想信道容量。其中,空时分组编码(STBC)方案由于收发两端的编译码规则相对简单而得到了广泛应用。然而传统STBC方案比较适合频率平坦衰落信道,在频率选择性信道中容易造成符号间干扰(ISI)问题,而时间反转空时分组编码(TR-STBC)方案可以较好地克服这一问题。因此,本文在发送端选用TR-STBC方案进行空时编码,并将其与OFDM技术相结合,建立了TR-STBC-OFDM系统。TR-STBC-OFDM系统结合两者的优势,有效提升系统的传输质量和频谱利用率,而且在接收端大大降低了计算复杂度。同步和信道估计技术对于任何无线通信系统来说都是至关重要的。因此,本文对TR-STBC-OFDM系统的同步和信道估计进行了研究。本文首先介绍了STBC编码方案和MIMO-OFDM系统的相关技术原理,然后将传统STBC与OFDM技术相结合,建立了STBC-OFDM系统,给出了系统模型,并对其性能进行了仿真分析。其次详细介绍了TR-STBC的编译码过程,建立了TR-STBC-OFDM系统。设计了该系统的数据帧结构,并提出了相应的同步和信道估计算法。同步算法中,采用具有理想周期自相关性和良好互相关性的Frank序列,得到了良好的同步性能,且Frank序列的长度不会随着天线的数目增加而变大,具有较高的带宽利用率。信道估计算法中,通过在不同发射天线上发送相互正交的训练序列,并在频域采用LS信道估计算法,使得接收端不用进行矩阵求逆运算,计算复杂度大大降低。最后将TR-STBC-OFDM系统与STBC-OFDM系统进行了比较,仿真结果表明:TR-STBC-OFDM系统性能优于STBC-OFDM系统。