正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)是一种并行传输系统,因其高频率利用率和强抗干扰性能,OFDM已经在无线通信领域得到广泛的应用。高速移动环境下会产生很大的多普勒频移,其破坏了OFDM系统的正交性并产生严重的子载波间干扰(Inter-Carrier Interference, ICI), ICI将严重影响通信系统的可靠性。因此,如何在高速移动环境下进行准确的信道估计是OFDM系统亟须解决的关键问题。本文首先分析无线信道的传播特性,介绍常用的统计信道模型和高速移动下无线信道的特点。通过研究OFDM基本原理,给出了通信系统模型,并对导频辅助的信道估计算法和估计准则进行了分析。在高速移动环境下,信道的快衰落特性决定了信道模型不能简单的描述为线性时变。此时,若仍然使用传统的频域辅助信道估计方法将会导致严重的误差。为了减小估计误差,达到更好的误码率性能,基于基扩展模型(Basis Expansion Model, BEM)的信道估计方法便成为一个很好的选择。基于基扩展模型的信道估计方法将时变信道估计转化为对基函数系数的估计,并通过导频信号来进行系数估计。然而,严重的ICI干扰会导致基函数系数估计误差增大并造成性能恶化。本文在分析ICI功率分布的基础上,针对梳状导频分布方式下ICI集中分布的特点,提出了一种新的导频方式,即组导频,以减小ICI,并仿真对比了组导频和传统梳状导频下的系统误符号率(Symbol Error Rate, SER)性能。仿真结果表明,在高速移动中,相比于基于梳状导频的传统BEM信道估计算法,本文提出的方法更能有效减小ICI,提高时变信道估计算法的性能。最后,在块状导频的基础上,仿真比较了快慢衰落信道下不同估计算法的性能以及常用的插值算法的性能。在快衰落环境下,针对各种估计准则和插值方法误码性能表现不理想的问题,提出了一种改进的基于短块状导频的时变信道估计算法。改进后的算法旨在于解决传统算法中块状导频符号所受ICI严重和时变信道频域内插误差较大的问题。仿真结果显示,高速移动下,本文提出的改进后的时变信道估计算法性能优于传统块状导频辅助的频域信道估计算法。