Résumé : Ces travaux portent sur la mise en place théorique et expérimentale d’un système de communications numériques MIMO-OFDM basé sur les spécifications de la norme IEEE 802.16d (WiMAX) et fonctionnant à une fréquence de 3,5GHz. Tout d’abord, un simulateur modélisant le système étudié a été développé. Les performances théoriques de ce système ont pu, ainsi, être évaluées dans des canaux de type AWGN, Rice et Rayleigh. La transposition de ce simulateur sur une plateforme de mesure a, ensuite, permis la caractérisation expérimentale de ses performances en environnements maîtrisés (chambre anéchoïque et chambre réverbérante à brassage de modes) et réels (Extérieur vers Intérieur). Les limitations du système étudié dans ces environnements ont pu être identifiées. En environnement Extérieur vers Intérieur, les signaux travaillant à 3,5GHz rencontrent des problèmes de pénétration à l’intérieur des bâtiments. Dans le but d’y remédier, une solution efficace à base de relais a été introduite. Cette solution a été testée, en simulation, sur le site ESTER – ENSIL.