正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术由于具有频谱利用率高、能够有效对抗频率选择性衰落和时间弥散,并可提供高速率和高质量的通信服务,因而受到人们广泛地关注,目前已成为第四代移动通信的关键技术和当前国际上无线通信领域中的研究热点。无线信道对无线通信系统性能有非常重要的影响,信道估计是进行相干检测、解调和均衡的基础,因此信道估计对整个OFDM系统的性能有至关重要的影响,并且具有相当大的研究价值。本论文以基于导频的信道估计展开研究,首先总结了一般无线信道的多径统计特性,分析了信道特性尤其是多径衰落和多普勒频移对系统性能的影响,介绍了OFDM系统基本原理,对OFDM系统中基于导频的信道估计算法进行了深入研究,其中包括最小二乘估计算法(Least Squares, LS)、最小均方误差估计算法(Minimum Mean Square Error, MMSE)和基于插值拟合算法等估计算法,并对这些算法的优缺点进行了分析和比较。针对LS信道估计算法忽略了噪声影响的缺陷,使得估计算法难以获得良好的性能。首先提出了一种改进的基于尺度因子最小二乘(Improved-scaled Least Squares, ILS)算法。该算法引入了一个尺度因子,考虑了噪声方差对算法的影响,减小了信道估计的均方误差；同时,利用LS算法估计出信道相关信息,解决了信道相关信息难以获取的弊端。为了进一步提高算法性能,提出了一种基于尺度因子和转移矩阵的最小二乘(Shifted Scaled Least Squares, SSLS)估计算法,该算法在ILS算法估计的基础上,引入转移矩阵,进一步减小LS算法的均方误差；同时,利用LS算法估计出信道相关信息,解决了信道相关信息难以获取的缺陷。最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性。针对MMSE信道估计算法需要利用信道先验信息,且先验信息在实际应用中难以获取的缺陷,提出了一种具有鲁棒性的最小均方误差(Robust Minimum Mean Square Error, RMMSE)估计算法。该算法通过假设信道相关矩阵为单位阵,使得MMSE算法具有了一定鲁棒性,从而得到一个次优的信道估计器,然后通过经典LS估计算法和次优估计器得到一种信道相关矩阵,解决了信道先验信息难以获取的缺陷。最后通过仿真实验验证所提算法的有效性。