正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术是宽带无线接入领域和下一代(Beyond 3G)移动通信系统的核心技术，具有频谱利用率高，数据传输速率高，抗多径衰落能力强的优点，已经受到人们的广泛关注。OFDM系统自身的正交多载波调制特点，决定了其对定时误差和载波频率偏差十分敏感。能否实现准确的符号定时同步和载波频率同步，对OFDM系统的整体性能有着决定性的影响。因此同步成为OFDM系统中的关键环节，并成为现代通信领域中的研究热点。 本文首先介绍了OFDM系统的发展历史与基本原理。在系统分析各种同步误差对OFDM系统性能的影响基础上，详细介绍并论述了基于循环前缀、基于信号循环平稳特性和基于训练符号的OFDM系统符号定时和载波频率联合同步算法，以及基于子空间方法的载波频率同步算法，并且对各种算法分别进行了系统仿真和性能分析。 在分析各种现有算法的基础上，本文提出了一些改进的同步算法。针对基于训练符号的同步算法，提出了一种改进算法，充分利用循环前缀(Cyclic Prefix)和训练符号中的相关信息进行符号定时和载波频率的联合同步，克服了此类算法的定时同步性能容易受到循环前缀影响的缺点，并且能够提高载波频率同步的性能。针对基于子空间方法的载波频率同步算法，提出了两种改进算法，分别对原有的类MUSIC算法和类ESPRIT算法进行了改进。改进算法利用OFDM系统中固有的循环前缀构造子空间系统模型，避免了传统算法使用虚子载波构造子空间时会造成系统频谱效率下降的问题。仿真结果表明，改进算法能够获得与传统算法相当的频率同步性能，并且当信噪比达到一定数值时，改进算法的同步性能优于传统算法。