目前，MIMO-OFDM技术已经成为未来宽带无线通信系统发展的重要方向，它通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现高速数据传输，利用时间、频率和空间三维信号处理技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。本文围绕MIMO-OFDM系统中的信道估计技术和接收信号检测技术展开分析研究，并且结合MATLAB仿真对这些方法的有效性和可行性进行了全面的分析和比较。在实际应用中为了得到优异的系统性能，需要对MIMO-OFDM系统进行信道估计，这是一个极具意义且充满挑战的研究领域。较为广泛的信道参数估计方法分为基于导频的最小均方信道估计算法和基于子空间分解盲信道估计算法。但是，在实际无线环境中，信道是变化的。常规信道估计方法导频占用过多的频率资源，而盲估计方法的计算复杂度较高从而阻碍其在时变信道下的实际应用价值，所以在时变信道中，以上方法将不再适用，因此需要在数据块内跟踪信道的变化。本文采用粒子滤波器对信道跟踪从而估计信道的状态信息，具有采用的导频信息少、参数精度高、复杂度低等优点。MIMO-OFDM系统在带来巨大容量的同时，也产生了极大的接收信号检测复杂度。球形解码算法是一种性能优化，复杂度适中的检测算法，但是常规球形解码算法不能解决发送天线大于接收天线的问题。已有的广义球形解码算法虽然能够克服球形解码算法的不足，但存在复杂度大的缺点。本文采用了改进的球解码算法对MIMO-OFDM系统的接收信号进行检测，实现了在具有较低复杂度的情况下准确检测接收的信号的目标。总之，通过理论分析和仿真结果，本文不仅有效改进了MIMO-OFDM系统中对时变信道参数不能准确估计的问题，同时改善了当系统发送天线数目大于或者等于接收天线的情形时常规球形解码无法检测信号的问题。