随着3G标准的制定，下一代移动通信系统(4G)的研究也日益受到人们的关注。OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 正交频分复用技术将高速串行数据流分割为低速的并行子数据流各自调制到互相正交的子载波上,以其高效的频谱利用率和抗多径干扰的能力，业已成为4G中采用的关键调制技术。但是OFDM系统由于子载波之间必须保持严格的正交性，所以对定时偏差和载波偏差非常敏感。本课题的任务主要是研究OFDM及MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) OFDM系统的定时和载波同步技术。 本文首先简要介绍了MIMO 和OFDM系统的基本原理，详细分析和仿真了一些典型模块。然后，讨论了单天线OFDM的同步技术和一些典型的同步算法，在分析的基础上提出了一种改进的OFDM频率偏移估计算法。改进的算法与文献[3]的算法在估计的均方误差方面相比较，在相同的信号噪声功率比的情况下，改进的算法比文献[3]的算法性能提高了一个数量级。同时，将Schmidl[2]的同步思想用于IEEE 802.16 OFDM[1]系统中，分析了该算法在上述系统中的适用性。通过MATLAB仿真表明Schmidl同步算法在IEEE802.16 OFDM系统中的同步性能良好。最后，讨论了多天线OFDM(MIMO-OFDM)系统的同步技术和两种经典的同步算法即Mody算法[23]和Zelst算法[24]。由于Mody算法是采用相互正交的多相码序列作为不同发射天线的同步训练序列，而实际当中要产生这种正交多相码序列是很困难的，因此这就限制了Mody算法的使用。Zelst算法是采用时域相互正交的码序列作为发射端不同天线的同步训练序列，也就是说，这些不同的发射天线的同步训练序列是在不同的时间段上发送。由于Zelst算法的同步训练序列使用了与发射天线数目相同数量的时间段，因此就降低了整个系统的频带利用率。为了解决上述问题，本文提出了一种由两个相同的长训练PN 序列和两个相同的短训练PN序列组成的前导训练符号的帧结构。这种帧结构能很好的进行定时同步和频率偏移估计。MATLAB仿真表明，与理想同步情况的误比特率性能相同。