分布式MIMO信道质量，如信道衰落程度、接收信干噪比、载波间干扰等，是空时解码、纠错码译码以及自适应编码调制的必备参数，其估计的准确性将直接影响系统链路的吞吐率，是无线通信系统进行资源分配和管理的重要参考量。在下一代移动通信系统如LTE-A中，用于信道质量表征和状态估计的参考量，其设计优化以及估计质量提升还有很大的空间。概括起来主要包括以下几个方面：第一，发射天线数目越多，用于信道估计的导引符号占用的频谱资源越高；第二，对于信干噪比估计，实际工程中需要一种高精度低复杂度的估计方法；第三，在天线分布部署的LTE-A场景中，存在异种多普勒成为可能，因此需要重新考虑载波间干扰的计算。为了进一步提高频谱利用率，论文围绕上述系统存在的不足，对分布式MIMO信道质量的估计和优化展开研究，具体包括：导引符号位置设计、天线数目选择、信干噪比估计以及载波间干扰分析。首先，在分布式MIMO下行链路中，提出了为实现满频率复用的导引设计方法：利用分布式信道大尺度衰落的不平衡特性，安排相邻天线的导引符号在时频域上相互正交，相隔较远天线的导引符号复用；基于最小化信道估计均方误差准则，对导引密度进行了优化。在三发两收，天线间距500米以及多径瑞利衰落信道条件下进行仿真，结果表明，当信道估计的区域平均均方误差为102时，与基于集中式MIMO的导引位置安排方法相比，论文方法有1.2dB的信噪比增益。其次，在线形小区分布式天线系统的下行链路，给出了发射天线数目选择方法：在不同的接收位置上，比较了单天线满功率发射波形与双天线Alamouti发射波形的性能，基于最小化误比特率准则选择发射天线数目。仿真结果表明，在发射天线间距500米，阴影标准差8dB以及移动台与发射天线距离小于80米条件下，当链路的区域平均误比特率为102时，发射天线数目经优化后，发射功率可以减少1.5dB。再次，在频率选择性瑞利衰落信道中，针对LTE-A提出一种利用频域相关性的信干噪比估计方法：利用子载波之间的相关性构造降秩矩阵，提取其协方差矩阵的最小特征值估计信干噪比。仿真结果表明，当信干噪比小于30dB时，该方法只需要利用连续4个导引符号载波，便可实现估计误差小于0.2dB，且该方法对多普勒频移不敏感。最后，在分布式MIMO上行链路中，各接收天线地理位置分布的不同可能导致其多普勒功率谱类型的不同。针对这一场景，分析了多普勒扩展对载波间干扰的影响：先给出在迫零检测下的瞬时接收信干噪比，然后分析了系统链路的载干比性能。在两发两收、子载波个数为256以及子载波间隔7.81kHz条件下进行数值分析，结果表明，平坦谱相对两径谱的载干比性能有4.8dB的增益。针对分布式环境下的信道质量估计问题，论文研究了导引符号位置设计、天线数目选择、信干噪比估计以及载波间干扰分析，研究成果可用于基于分布式多天线的宽带接入、数字广播、移动通信等无线通信系统中。