多输入多输出---正交频分复用(MIMO-OFDM)技术充分利用空间、时间、频率三维分集，成倍地提高系统容量，是当今无线通信领域研究的热点。宽带无线OFDM系统的高速据传输质量和高移动性对信道估计提出了更高的要求。本论文重点研究了SISO/MIMO-OFDM系统中信道估计技术及其在IEEE802.16e系统中的应用。 首先，论文建立了时变和非时变的两种MIMO-OFDM信道模型和系统模型，分析了多普勒频偏，天线间干扰，导频的设计方案对MIMO-OFDM系统性能的影响。 其次，论文给出了MIMO-OFDM系统中的基于LS、L,MMSE、ML准则的信道估计的时域和频域估计、以及变换域信道估计。推导了MIMO-OFDM系统中ML，估计、最小二乘估计、基于DFT的信道估计之间的关系。仿真并分析了相关和非相关慢衰落信道中基于前导的MIMO-OFDM信道估计算法。 接着，论文针对非理想MIMO-OFDM系统做了以下研究：第一，给出了在MIMO-OFDM虚子载波系统中LS、ML和基于DKT的信道估计的改进方案，讨论了虚子载波的存在对传输数据子载波位置设计的影响，并给出了一种普适的ML信道估计。第二，针对ML估计矩阵特点，提出了一种压缩加速(Compressed and Speeded)的ML信道估计算法。第三，论文讨论了在信道的先验统计信息未知的条件下基于参数化信道的估计算法。提出了基于DFT信道估计的改进算法DFT-高斯概率阂值(GPT)估计。 最后，讨论了基于导频的信道估计在IEEE 802.16e OFDMA下行链路系统中的应用。针对该系统中簇结构导频样式，论文给出了对应的信道估计方案，并仿真分析比较了各算法在系统中的性能。