正交频分复用(OFDM)是B3G和4G移动通信系统的核心技术,其最大的优点是频谱利用率高,且可以较好地对抗无线信道的多径传播。近年来硬件技术的飞速发展,使得OFDM技术已成为高速数据传输的一种主要候选技术。但是,对频率偏差敏感是OFDM技术的一个主要缺陷,特别是在高速移动环境下,多普勒频移和多普勒扩展更加明显,导致OFDM系统子载波间的正交性受到破坏,产生严重的载波间干扰(ICI),从而大大影响系统性能。为此,本文重点研究对多普勒频移进行准确估计的方法。本文首先研究了移动信道中的最大多普勒频移估计技术。先分析了一种基于循环前缀的多普勒频移估计算法,该算法通过计算OFDM符号已有的循环前缀的相关函数来获得最大多普勒频移;然后分析、研究了一种基于变换域的多普勒频移估计算法,该算法直接通过对接收到的导频变换域信号谱进行分析,获得最大多普勒频移信息。接着,本文研究了多普勒分集技术,把多普勒扩展作为频域分集资源,这样不但可以克服多普勒扩展对OFDM系统的不利影响,还可以通过分集获得系统性能的提高。本文最后研究了一种简化的适合于OFDM系统的多普勒分集接收机,该接收机在保证系统性能的前提下,能提高系统的实时性,减小计算的复杂度。仿真结果表明,利用多普勒分集技术,可以显著降低误码率,提高系统在移动环境下的性能。