多天线发送多天线接收(MIMO)和正交频分复用(OFDM)两种技术的结合被认为是未来无线宽带通信最有效的传输技术之一,既可以很好的解决未来宽带无线通信系统中信道的多径衰落和带宽效率这两个最严峻的挑战,又能够提高系统容量和传输可靠性。而定时同步和频率同步是影响MIMO和OFDM系统性能的关键因素,因此本论文针对SISO/MIMO-OFDM系统的定时同步和频率同步的问题,提出SISO/MIMO-OFDM联合时频同步算法,主要研究了基于训练符号辅助的联合时频同步算法,并对此进行了深入的理论研究和仿真分析,具有重要的理论意义和实用价值。论文的主要研究内容为:①推导了定时同步偏差、载波同步偏差及采样同步偏差对OFDM系统性能影响的数学模型,并进行了计算机仿真,验证了定时同步和载波同步对系统的重要性。②在分析定时和频率同步误差对系统性能影响的基础上,论文系统地研究了两种经典的时频算法—基于循环前缀的最大似然算法和基于训练序列辅助的Schmidl算法,并对这两种算法的性能进行了仿真和分析,发现它们存在同步精度不高、适用范围过小等不足。③针对上述同步算法的不足,基于Park算法中的特殊训练序列和已有的频率同步方法,本文提出了一种改进的时频联合同步算法。经理论分析和计算机仿真表明,该改进算法可显著提高同步性能。并在时变多径衰落信道也能取得良好性能。在实际的OFDM系统中应用时,可以结合OFDM本身的循环前缀构造,进一步优化定时性能。④针对集中式MIMO-OFDM系统,给出了一种较新的训练序列-Zadoff_Chu序列,作为频域子载波,通过在频域构造训练序列,使得训练序列在时域和频域上都具有良好的自相关和互相关性。同时针对该训练序列结构提出了完整的同步方案。通过仿真结果表明,所给出的同步方案满足通信系统性能要求,具有估计精度高、算法复杂度低和易于工程实现等优点。