新一代长期演进增强(Long Term Evolution Advanced, LTE-A)系统采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术进行信号传输。OFDM信号对频偏和时延高度敏感,小区搜索和同步尤为重要。在小区搜索和同步过程中,首先就要进行主同步信号(Primary Synchronization Signal, PSS)检测,得到组内ID和基站的基本信息,这一过程是之后所有操作的基础。另一方面,在多小区系统中,小区间干扰无法避免,这就需要对小区中边缘用户进行干扰管理,从而提高频谱利用率。干扰对齐作为一种有效的干扰管理方法,极大的提高了系统自由度。在LTE-A系统PSS检测中,PSS采用的是Zadoff-Chu (ZC)序列。本文首先分析了ZC序列的特性并对其进行系统的描述和证明,说明其作为LTE-A系统中PSS的优势。然后就目前存在几种主流的检测方案对低信噪比的检测准确度、抗载波频偏(carrier frequency offset,CFO)及抗多径衰落能力进行了分析和评估。在干扰对齐的研究中,本文首先分析了常用的干扰对齐算法,包括三小区单输入单输出(Single Input Single Output, SISO)干扰对齐和多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)干扰对齐算法,然后对常用的干扰对齐算法在不同场景下进行扩展,分析了现有的分布式干扰对齐算法和异构网中干扰对齐算法,并对时域、频域和空域的干扰对齐算法进行了研究,提出了常用干扰对齐算法应用于时域、频域和空域的三维联合域中。干扰信号不仅可以在空域中对齐,也可以在时域和频域中对齐,本文联合时域、频域和空域三维域对干扰信号进行对齐。三维联合干扰对齐算法是传统一维域干扰对齐算法在时域、频域和空域三维域的扩展,最大程度的利用时域、频域与空域资源,为干扰对齐提供更为灵活的分配手段。