正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制技术,能够有效对抗多径衰落和符号间干扰,并且具有频谱利用率高的特点,被认为是下一代移动通信的关键技术。但OFDM对时间和频率同步误差很敏感,特别是载波频率偏差,对同步提出了更高的要求。本文对OFDM系统的基本原理进行了介绍,并在分析同步误差对系统性能影响的基础上,对OFDM系统的时间同步、载波同步、频率跟踪和相位补偿进行了研究,并用matlab工具进行了仿真。论文的主要工作如下:首先,在理想信道下,用matlab对完整的OFDM传输系统进行仿真,对系统中各点信号进行时域、频域分析,分析OFDM的调制解调过程;对无线移动衰落信道和高斯白噪声信道建模,在此基础上搭建OFDM等效基带系统。其次,介绍了一种性能更为优越的OFDM符号定时和频偏估计的同步算法并进行仿真。该算法采用Chu序列作为训练序列,设计一种新的帧头结构和定时度量函数,将帧同步和符号同步一步完成,并且在时域内完成整数频偏和小数频偏的估计,降低了系统同步的运算量。在多径衰落信道下,通过对定时度量函数加以改进,可以准确检测到第一径的定时位置。仿真结果表明,此算法在较低的信噪比和多径衰落信道下都能达到系统的同步要求。再次,给出了多径衰落信道下合理选取定时度量函数判决门限的解决方案。在其统计分布解析表达式未知的情况下,利用Monte-Carlo仿真,得到定时度量函数的经验分布图,然后根据统计分布来设定合适的门限值,使得发生错误检测的概率最小,即帧定时虚漏警最小。最后,研究分析了OFDM系统的同步跟踪算法,主要包括频率跟踪算法和相位补偿算法。OFDM系统完成同步捕获后,利用循环前缀作频率跟踪,可以将剩余频率偏差控制在更小的范围内;系统中的相位误差会导致FFT之后信号星座图的整体旋转,用插入导频的方法在频域进行相位估计与补偿,可以基本上消除相位误差带来的影响。