正交频分复用(OFDM)技术采用多载波调制方式,能够有效对抗多径干扰且频谱利用率高。多输入多输出(MIMO)技术能够增加系统容量,提高数据速率,是目前无线通信的一项重要技术。结合OFDM和MIMO两种技术构成的MIMO-OFDM系统,是目前移动通信的核心技术之一。然而MIMO-OFDM系统对同步误差非常敏感,因此精确的同步对MIMO-OFDM系统尤为重要。本文从MIMO-OFDM原理出发,将同步误差对MIMO-OFDM系统产生的影响以及目前同步研究现状进行了详细分析。在此基础上对SISO-OFDM经典同步算法进行了分析,针对传统同步算法精度较低的问题,提出了一种基于Chu序列的改进算法,解决了以往同步算法精度不高的问题。在研究MIMO-OFDM同步算法时也将Chu序列用于MIMO-OFDM系统同步并与经典的MIMO-OFDM系统同步算法比较,仿真表明基于Chu序列的同步算法具有更高的定时同步检测概率和较低的计算量。本文重点对突发分组模式的MIMO-OFDM系统同步进行分析,通过构造特殊结构的前导序列并采用全时域同步方案,可快速实现时间同步和频率同步。时间同步针对以往同步算法的不足提出了改进算法,仿真得出改进算法在AWGN信道和Rayleigh信道下都有更高的检测概率。频率同步利用前导序列的特殊结构提出了改进算法,仿真得出改进算法具有更小的频偏估计均方误差,且利用分集接收可以提高频偏估计精度。