MIMO-OFDM系统内组合使用两种关键技术:即多输入和多输出(MIMO)天线和正交频分复用(OFDM)调制。多天线技术可以有效地改善系统容量及其性能;正交频分复用(OFDM)对无线信道的时延扩展有较强的抵抗力,可以减小符号间干扰的影响。对于无线通信系统,无线信道不仅是频率选择性的,而且是时变的。MIMO-OFDM系统中的合并分集、相干解调和译码都需要知道时变信道的参数。因而为了获得较高的系统性能,时变信道的估计和跟踪是整个MIMO-OFDM系统设计中必不可少的重要环节。因此,本论文的研究重点为MIMO-OFDM无线通信系统中的信道估计技术,同时本论文也考虑到MIMO系统的空时特性,研究了空时编解码与MIMO-OFDM系统的结合,从而有效地提高MIMO-OFDM系统的整体性能。通过对MIMO-OFDM系统的深入研究,本论文主要获得了以下几点成果:通过对单输入单输出SISO-OFDM系统的面向判决和导频辅助两类信道估计方法的研究,针对他们存在的问题分别提出了相应的改进方法和简化方法,并且通过计算机仿真验证了它们的性能。针对MIMO系统信号混叠的问题,研究了多种多输入多输出MIMO-OFDM系统的信道估计方法。通过计算机仿真,验证了简化的基于DFT技术和判决反馈FIR滤波的信道估计方法对时变信道的跟踪性能;分析了鲁棒的二维导频辅助信道估计器对时变信道统计特性的鲁棒性;比较了简化的二维导频辅助信道估计方法对估计性能的影响。提出空时编解码与采用两类信道估计方法的MIMO-OFDM系统的结合,利用空时码获得分集的增益和编码的增益,有效的提高MIMO-OFDM系统的性能。并且通过计算机仿真验证了加入空时编解码的MIMO-OFDM系统性能的提高。