正交频分复用多址接入(OFDMA)是OFDM与FDMA技术相结合形成的多址接入技术，它继承了OFDM技术的诸多优点，具有广泛的应用前景，是支撑第四代移动通信网络的关键技术之一。目前，OFDMA系统上行链路同步技术是OFDMA系统研究的热点。本文详细地介绍了OFDM和OFDMA技术的基本原理及系统结构，讨论了同步误差对OFDMA系统造成的各种影响，并建立了用于分析OFDMA系统上行链路信号传输过程的具体数学模型。在此基础上，论文研究了几种基于训练序列的频偏估计算法，包括最大似然频偏估计算法和在其基础上发展得到的APFE(Alternating-Projection Frequency Estimator)算法及渐近有效算法。经过理论研究及仿真分析表明渐近有效算法在保证良好估计性能的同时具有更小的算法复杂度，但因存在一些不足使其在较少子载波及低信噪比情况下估计性能欠佳。论文针对渐近有效算法的这些不足，利用MPSO(Mutation Particle Swarm Optimization)算法、结合频偏范围估计理论提出了一种改进算法，解决了渐近有效算法对初值过于敏感、对代价函数形式要求苛刻的问题，避免了算法迭代过程中复杂的海塞矩阵计算，提高了算法性能。经过仿真验证，与渐近有效算法相比，改进算法在较少子载波及低信噪比情况下的估计性能得到改善。