正交频分复用技术(OFDM)是无线通信的核心技术之一，通过串/并转换将数据流分布到子载波上，通过保持各子载波相互正交，在大幅度提高频谱利用率的同时，能够有效地对抗多径衰落等传输条件。多输入多输出天线系统(MIMO)利用空间复用进一步提高频谱利用率。MIMO-OFDM技术兼具二者的优势，被认为是下一代无线通信系统的首选，但与SISO-OFDM相似，对同步错误非常敏感。定时不同步接收端将无法准确提取传输帧的起始位，频率不同步会破坏各子载波之间的正交性，二者分别带来符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)。所以准确而有效率的同步补偿技术是MIMO-OFDM进入实用的关键。本文研究了现有的典型定时和频率同步算法，针对定时同步的误码率高，频率同步算法复杂的缺点，提出了一种门限求值方案。该方案运用发送端训练序列的已知性，能够计算得出较准确的信道冲激响应，进而确定门限统一函数。并设计出重复共轭交错结构形式的训练序列，该序列通过相位旋转能够使各发送端的训练序列之间保持互相关，在定时同步过程中不产生旁瓣的基础上，实现有效的频率补偿。本文具体研究内容如下：1.概述MIMO-OFDM系统的特点以及当前的一些同步方法，比较两种门限定时同步算法，并分析算法存在的问题和不足，总结本文门限函数设计的主要目的。2.提出可以适用于不同MIMO-OFDM系统的门限求值函数。首先通过门限值参数与最大峰值对应的偏移量，确定峰值度量值与门限值参数的关系。然后利用门限值参数与定时同步均方误差，确定均方误差值最小的参数值。最后得到一个门限值函数，并代入到不同的系统中检验是否能提高定时同步的精确度。3.构建新的训练序列，并提出对应的频率同步算法。比较三种训练序列，并分析它们存在的问题和不足，在原有方法的方法基础上，设计重复的共轭交错结构形式。运用训练序列的互相关特性以及交叉对称机制，提出了一种简易的载波频率补偿算法。4.本文对提出的门限方法和频率补偿算法进行仿真分析。结果表明门限函数能够提高定时同步的准确度，频率同步算法可以实现有效的频率补偿。