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近年来,宽带无线通信技术和应用得到了迅猛的发展。人们对无线数据和多媒体业务的需求,促进了用于高速宽带无线通信的诸多新技术的发展和应用。其中,多入多出(MIMO)技术利用信道多径效应,能够极大改善无线通信的频谱效率和通信可靠性。而60年代提出的正交频分复用(OFDM)技术,由于能够显著简化系统接收机的设计并具有优越的频谱效率,近十多年来也获得了极大的关注。二者的结合即MIMO-OFDM技术被认为是未来移动通信系统(B3G/4G)最有可能选用的技术方案,并且已经被引入无线局域网(WLAN)的标准。但是一些关键技术仍待解决和完善。MIMO-OFDM对时间和频率偏移非常敏感,因此MIMO-OFDM同步显得尤为重要。本文主要研究新一代移动通信系统MIMO-OFDM的同步技术。针对电子科技大学B3G项目,本文第三章中提出了一种MIMO-OFDM同步的设计方案。时间同步方面采取了一些改进措施,降低了同步过程中的虚警漏报概率。另外根据硬件实现的需要,在不影响同步性能的前提下不断降低算法复杂度。频率同步方面主要提出了两种精频偏估计算法,并对两种算法进行比较,采用了基于循环前缀的精频偏估计算法作为系统精频偏算法。但是第三章中提出的同步设计方案,前提是假设MIMO-OFDM系统只有同一个时间偏移和频率偏移,不能应用于分布式MIMO系统。因此本文第四章提出了一种新的MIMO-OFDM同步算法,该算法适用于各发射天线信号到达时延不同的情况,具有更广泛意义,可用于分布式MIMO系统。第五章提出了一种新的WLAN系统中MIMO-OFDM同步算法。时间同步方面,通过PN码控制训练序列极性,达到更好时间同步效果。频率同步方面,使用信道和频偏估计迭代算法。该算法通过结合时域信道估计,对信道估计部分和频偏估计部分进行迭代处理,能一定程度上提高频偏估计的精度。最后,第六章对全文进行了概括性的总结,明确了下一步有待进行的工作和未来的一些研究方向。