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针对正交频分复用（orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM）系统性能对同步偏差的敏感性，提出了一种新的基于训练序列的OFDM联合定时和频率同步算法。基于新设计的训练序列结构，提出了新的定时度量函数，同时推导了小数倍频偏估计算法。新定时同步算法有效地克服了传统算法中的定时缺陷，新频偏估计算法具有和Schmidl算法相同的估计方差。理论分析与仿真结果表明，新算法在多径信道下具有较好的鲁棒性。