多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术,即利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术,是无线通信中一项很有应用价值的技术。广泛的研究表明,多天线系统能显著增加信道容量,提高频谱利用率,并且不需以时频资源为代价。正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)是一种多载波调制方式,它能够有效地克服信道的频率选择性衰落,并且实现结构简单,频谱利用率高。将MIMO和OFDM结合在一起形成的MIMO-OFDM技术能够有效的提高信道容量和频谱利用率,将成为新一代移动通信的核心技术。本文从MIMO-OFDM信号模型出发,对系统的同步问题做了深入研究。首先总结了MIMO-OFDM系统同步问题的研究现状,按照是否使用数据辅助同步进行了分类归纳,分别总结了使用训练序列和利用循环前缀采用数据辅助方式的同步以及不使用数据辅助的盲同步的研究现状和优缺点。由于本文考虑突发模式系统模式,故采用在突发系统中最广泛采用的训练序列。MIMO-OFDM和OFDM技术一样,对于同步偏差所引起的相位偏移非常敏感,由载波频偏和采样频率偏差引起的子载波间干扰(ICI,Inter-CarrierInterference)会严重恶化系统性能。本文在研究经典同步捕获算法的基础上,针对以上问题,给出了新型的同步捕获算法,该算法受载波频偏影响较小,提高了系统性能。并由此提出了一种改进的前导序列设计。并进行仿真验证和性能分析,最后得出结论和总结。目前,对MIMO-OFDM一系列关键算法的研究许多都停留在理论或者计算机仿真阶段,为了在实践中验证算法的正确性、可靠性,研制了一套硬件试验平台。首先简单介绍了非实时MIMO试验平台,然后给出了各种同步捕获算法在平台的应用。