传输速率和频谱利用率是衡量通信系统性能的重要指标。随着移动通信技术的发展,人们对高速率、高质量的多媒体业务的需求量也日益增长。如何在有限的无线频率资源和时变无线信道下,进行以图像和视频为主的多媒体业务的有效传输,一直以来都是学术界研究的热点。正交频分复用(OFDM)多载波调制技术由于其良好的抗多径特性和高的数据传输率近年来得到了广泛的应用。欧洲的Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T)、日本的Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial (ISDB-T)、中国地面数字音频广播系统、中国数字电视地面传输标准以及中国手机电视标准均采用了OFDM调制技术,并且被认为是下一代移动通信系统的关键技术。与单载波通信系统相比,OFDM对于同步误差和信道估计误差非常敏感。针对这些问题,本文主要对系统同步和信道估计进行了研究。目前,OFDM系统同步主要有两种方式,一种是基于循环前缀特点的频域导频同步方式,另一种是基于伪随机(PN)序列的时域同步(TDS-OFDM)方式。其中时域同步方式在我国数字电视地面传输标准中得到了应用。本文主要针对TDS-OFDM进行了研究。首先,论文提出了一种适用于TDS-OFDM系统的频偏估计方法。以往的频偏估计方法存在估计精度不够或者估计范围不大的缺点,两者很难兼顾。该方法不但可以快速的进行大频偏估计,并且估计精度接近Cramer-Rao bound (CRB)。其次,论文提出了一种基于MPSK训练符号的信道估计方法,并与基于PN序列的信道估计方法进行了比较。该方法在多径信道下比PN序列信道估计和均衡效果有较大的提高。最后,论文对差分调制OFDM系统的信道均衡进行了初步研究。采用差分调制时,无需进行信道估计,因为信道信息已包含在相邻符号之中。但“无需信道估计”是建立在如下假设基础上的,即,信道是慢变的,在一帧数据间隔变化不大。当信道变化剧烈时,相邻符号的信道信息遭到破坏,此时信道估计和均衡就十分必要。文中提出了一种适合于手机电视/移动多媒体广播传输系统(T-MMB)信道均衡算法,仿真结果显示,该算法有良好的均衡效果。