正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波传输技术,因为它具有较强的抗干扰和抗衰落特性,因此受到人们广泛的关注。目前OFDM技术已经广泛应用于IEEE802.11a、HiperLAN/2和MMAC等无线局域网(WLAN)标准、数字音频广播(DAB)、数字电视广播(DVB)等系统中,尽管如此,由于受到接收机和发射机的本地振荡频率存在偏差和多普勒偏移等因数的影响,会出现载波频率偏移的现象,而OFDM有一个致命的缺陷就是对载波频率偏移很敏感,因此快速准确地进行定时同步和载波的频率同步对OFDM系统的实现至关重要。本文主要就OFDM的同步技术进行研究,对以往同步算法进行分析,并在此基础上提出性能优越而且实现简单的同步方案。本文首先概述了OFDM的历史、发展和应用,以及它的基本特性和关键技术,然后介绍了OFDM系统的基本原理,并且就符号定时误差、载波频率偏差和采样定时偏差对系统性能的影响进行了详细分析,讨论分析表明符号定时偏差和载波频率偏差将会引起码间干扰(ISI),载波频率偏差导致载波间干扰(ICI)的发生,因此在OFDM系统接收机中定时偏差和载波频率偏差的补偿是信号恢复的关键。其次本文对OFDM传输系统的定时和载波频率同步进行研究,提出了两种改进的定时偏差的估计算法,它们克服了T.Schmidl & D.Cox算法和H. Minn算法中定时测度存在引起估计模糊的平台现象和多尖峰现象,两种提出的算法都只存在一个尖峰,而且提出的第二种算法其定时测度为一尖脉冲,因此提高了符号定时同步精度,改进的两种算法都使用了自相关处理,因此两种算法受载波频率偏差的影响很小,而且具有较强的抗多径干扰能力,相对以往的算法,改进的定时算法不仅能准确实现OFDM传输系统的帧同步,还能精确地实现符号同步,定时估计在时域内一次性完成,相对地降低了频率同步的实现难度,此外两种改进算法结构简单,额外开销量小,仅需一个训练符号,这种快速低开销量的同步方法适合OFDM传输系统。为了提高载波频率同步速度和传输效率,本文利用定时同步中使用的两种训练符号来实现载波频率同步。本文设计了两种基于训练符号的OFDM传输系统,这两种改进方案克服了以往采用扫描方式算法的高复杂性和基于功率检测算法的低精度等缺陷,由于训练符号中参考符号的重复,扩展了频率估计范围,因此能满足OFDM传输频率同步的要求,与P.H.Moose算法的频域处理相比,改进的同步方案在时域内完成,加快了载波频率同步速度,而且扩大了无偏估计的范围,与T.Schmidl&D.Cox算法相比,改进的第一种算法虽然估计范围与T.Schmidl&D.Cox算法的一样,但其估计精度提高了,而第二种算法的估计范围要大的多,而且这两种算法充分利用了定时同步所用的训练符号,这样降低了同步实现复杂度,减少了开销量,消除以往算法定时和频率估计采用不同训练符号而引起的传输效率下降的现象。最后本文对IEEE802.11a物理层标准进行了简单介绍,文中根据该标准所定义的数据分组结构,分析了以往同步算法的特点,提出了适合IEEE802.11a的定时同步和频率算法,并对提出的方法进行了仿真分析,证实了提出的符号定时算法能够准确的完成定时同步,而且提出的频率同步算法比以往频率同步算法的精度要高得多。