OFDM技术，由于其良好的抗多径时延扩展性能和优越的频谱效率，成为未来移动通信的主流技术之一。然而，在移动通信的应用中，OFDM系统仍然需要优化和完善。OFDM系统的主要缺点是其信号需要严格的频率同步，微小的频率偏移即可造成严重的子载波间干扰。同时，为了捕获和跟踪到达接收端OFDM符号的起始位置，精确的时间同步也非常重要。 本文首先简要阐述了OFDM系统的基本原理，接着详细分析了时间同步误差和频率同步偏差对OFDM系统性能的影响。然后，本文对定时同步和频率同步算法进行了深入研究，在加性高斯白噪声信道以及多径衰落信道下，分别对算法做了大量的仿真，分析并比较了同步算法的性能及各算法的使用范围和优缺点。基于循环前缀的最大似然算法因为能同时估计频偏和时问偏移，受到广泛关注。它是利用OFDM符号中的L个循环前缀的采样点与OFDM符号中相隔N个OFDM符号长度的采样点的相关性，可以联合估计定时和频偏，但计算复杂度高。本文针对基于循环前缀的最大似然算法详细描述了一种简化的算法，明显降低了计算复杂度。同时，简化后的算法不需要与信噪比有关的相关系数，对信噪比未知的情况是很实用的，最大似然算法在AWGN信道下具有算法简单，冗余度低，容易实现的优点。但是，在多径衰落信道中，最大似然算法由于数据对之间的相关性遭到破坏，时间估计和频率估计都会受到影响。因此，针对多径衰落信道本文详细分析了集相关算法，集相关算法利用连续的多个OFDM符号中相同位置间隔为N+L个采样点的相关性，联合估计定时和频偏。仿真结果表明，集相关算法比最大似然算法除了降低定时估计的均方误差，而且在循环前缀长度很小的情况下，仍然有很好的定时估计性能。最后对集相关算法的时间估计实现了一种简化运算，简化后的算法计算复杂度明显降低，在信噪比较高时，均方误差要比集相关算法小。