MIMO-OFDM技术非常适合高速率通信业务的要求,是下一代移动通信的核心技术。但是MIMO-OFDM对时间和频率同步误差比较敏感,时间的不同步会导致符号间干扰,而频率不同步则会导致载波间干扰,两者均会导致系统性能的下降。因此准确的时间同步和频率同步对MIMO-OFDM系统来说是非常重要的。本文主要研究了MIMO-OFDM的同步技术。首先,分析了OFDM同步处理的分类和同步误差对系统性能的影响,比较了不同的OFDM同步方法。其次,重点研究了MIMO-OFDM系统的同步方法,由于Schenk提出的使用训练序列的同步算法存在峰值平台,导致其定时同步不准确,因此提出一种改进的同步算法,使用具有良好自相关特性的CAZAC序列作为训练序列,采用TSTD发射分集方式,有效提高了同步准确率和频偏估计性能,并通过仿真验证了改进算法的性能。最后,介绍了MIMO-OFDM仿真实现的模型和流程图,在不同的频偏和移动速度下对改进算法的频偏估计性能进行了验证。仿真结果表明由于改进算法利用了CAZAC序列良好的自相关特性,定时同步函数峰值尖锐,定时同步准确,在信噪比大于5dB时,定时同步准确概率能够达到97%以上。在低信噪比条件下,改进算法的频偏估计的MSE值与理论MSE值基本接近,在信噪比较高时频偏估计性能与原有算法基本相同。在同等条件下,定时同步和频偏估计的性能较原有算法的有所提高。改进算法在频偏分别为0.1个子载波间隔,0.2个子载波间隔和频偏为10kHz时具有良好的频偏估计性能,当终端的移动速度分别为0km/h、60km/h和120km/h时,改进算法也能够实现良好的频偏估计。