无线局域网(WLAN)技术被广泛用于移动设备、计算机、智能电视、网络设备等多种通信产品中,已经成为目前应用最为广泛的宽带通信技术。近些年,由于移动互联网的迅速发展,蜂窝移动网所面临的流量压力越来越大,为了缓解这一问题,WLAN公共热点被大规模建设。伴随着这一现象的出现,IEEE发布了物理层采用MIMO-OFDM技术的802.11n标准,大大提高了WLAN系统的传输速率。MIMO-OFDM系统对同步技术要求很高,只有经过理想的同步估计,并对接收数据的时间、频率偏差进行补偿,才能在接收端还原出原始发射数据。本文对现有的MIMO-OFDM同步算法进行了分析,并主要基于802.11n标准中物理层中的前导结构,对WLAN系统现有的定时同步算法和频率同步算法进行了研究和改进。定时同步算法的研究中,本文分析了帧检测中16点延时相关算法产生平台效应的原因,并分析了通过改变相关长度来消除平台算法和差分延时相关算法的优点和缺点。针对现有算法存在的一些问题,本文基于差分延时相关算法,提出了一种适用于多径环境下的帧检测算法。在符号定时同步算法分析中,本文针对MIMO环境中由于前导结构以及循环移位的引入而造成的干扰峰和伪相关峰问题进行了部分改进,仿真表明,改进算法明显提高了定时精度。频率同步算法的研究中,本文首先分析了全时域同步算法中影响频偏估计范围以及估计精度的因素。本文通过时域、频域结合估计载波频率偏移值来提高估计性能。本文算法主要分为：时域粗小数倍频偏估计,频域整数倍频偏估计和时域精小数倍频偏估计。仿真结果表明,本文算法有效提高了频偏估计范围同时降低频偏估计的均方误差,改善了频偏估计性能。