多输入多输出(MIMO)技术可以有效改善系统容量和性能,正交频分复用(OFDM)技术可以消除频率选择性信道的时延效应, MIMO-OFDM系统将OFDM技术和MIMO技术有机结合,能够大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率,并能有效的抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声,从而被认为是未来移动通信系统(B3G/4G)最有可能选用的技术方案。在MIMO-OFDM系统中,准确的信道参数估计和数据检测对于系统的性能至关重要。本文的研究重点是空时编码的MIMO-OFDM系统中信道估计和检测技术。本文对OFDM技术和MIMO技术的原理分别进行了深入研究,分析了MIMO-OFDM系统及其需要解决的关键问题,并介绍了空时编码技术在MIMO-OFDM系统中的应用,给出了无线信道模型、OFDM系统及MIMO-OFDM系统的数学模型。本文研究了MIMO-OFDM系统中信道估计的基本原理,对基于EM算法的信道估计方法进行深入研究,并将EM迭代算法应用于空时编码的MIMO-OFDM系统。该算法降低了信道估计的复杂度,仿真表明,利用EM迭代信道估计算法的系统性能优于利用简化的LS信道估计算法所获得的系统性能。本文提出了一种基于空时编码MIMO-OFDM系统的RLS信道估计方法,并结合最大似然(ML)数据检测方法,该算法无需任何先验信道统计信息,能够通过导频辅助和迭代的方法对时变信道状态参数进行即时跟踪与估计。仿真表明RLS信道估计方法和ML数据检测方法相结合能够很好地抵御无线信道引起的多径效应的影响,其MSE和BER等性能比LMS及LS方法均有大幅提高,适宜应用于空时编码MIMO-OFDM系统。本文对基于FPGA的MIMO信号检测实现做了研究,从硬件实现角度对基于迭代PIC-MMSE的MIMO信号检测算法进行了分析和简化,给出了硬件结构和设计要点,并对定点设计方法进行了分析和仿真。