正交频分复用(OFDM)系统是未来无线通信系统的基本应用技术之一,它是一种多载波高效调制技术,具有频谱利用率高、抗符号间干扰和抗多径衰落的优点,适合在无线信道中传输高速数据。OFDM系统对同步误差非常敏感,载波频偏的存在破坏了子载波间的正交性,导致严重的子载波间干扰;定时偏差又会引起符号间干扰。因此,研究OFDM的同步技术对于提高OFDM系统性能有着十分重要的意义。本论文的主要工作概括如下:首先,对OFDM系统的背景、基本原理、系统结构和系统模型简要的介绍。对OFDM系统子载波间的正交性,利用离散傅立叶变换实现OFDM系统的调制和解调以及具有循环前缀的OFDM符号结构进行了说明。并讨论了定时偏移和频率偏移对OFDM系统性能的影响,并做了理论推导。然后,分析了现有的基于循环前缀的最大似然估计算法,采用最大似然估计(ML)的方法进行符号定时和载波频率偏移的联合估计,并对现有的几种ML演进算法进行了分析。在此基础上,提出了通过采用前向反馈结构的ML改进方案,来提高定时估计的精度。仿真结果表明,新算法性能优于传统算法。最后,研究了基于训练符号的SC同步算法及其演进算法的训练符号特点及算法原理,分析基于训练符号的经典定时同步算法的优缺点。并提出了一种改进的训练符号结构,即在SC算法重复结构的训练符号中引入共轭对称结构,同时通过增加重复序列的数目、缩小重复序列之间的间隔等措施,进一步扩大基于单个训练符号的频偏估计范围。并设计出具有伪随机加权因子的新的同步训练符号,利用新训练符号的共轭对称性和伪随机序列的相关性进行符号定时同步,提高定时估计的精度。仿真结果表明,改进的时频联合估计算法,在定时同步估计精度和频偏估计范围方面,均优于SC算法。