论文首先介绍了移动通信的发展，OFDM系统的基本原理，主要应用和同步、信道估计等关键技术，并对MIMO-OFDM系统做了简单的介绍。 然后，论文着重讨论了OFDM系统的时频同步问题，在分析比较了三种现有的时频同步方法的基础上，提出了一种联合循环前缀(CP)和导频(Pilot)的时频同步算法。该算法的根本思想是减小同步所需的开销以提高系统效率。算法充分利用OFDM系统为了克服符号间干扰(ISI)加入的循环前缀和为了进行信道估计而加入的导频序列这两部分冗余信息，完成时频同步。 接着，论文进一步考虑MIMO-OFDM系统，在分析研究MIMO-OFDM系统原理和MIMO信道特点的基础上，提出了一种特殊的系统设计和训练序列方案，训练序列与数据在时、频域上完全复用，不占用系统带宽。本文提出的时频同步算法能够在不增加开销的条件下，跟踪快变信道，精确地完成时频同步。同时，提出的动态分段加窗相关的时域自适应信道估计算法，能够根据信道变化情况自适应的调整分段数和相关窗特性，准确的估计出信道状态信息。