正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)是第四代(the 4th Generation, 4G)移动通信的核心技术,它的最大优点是对抗频率选择性衰落,同时又提高了频谱利用率。但是OFDM系统对同步误差极为敏感。其载波频率误差会引入子信道之间的干扰ICI(Internal Channel Interference),而帧同步的误差会引入符号间干扰ISI(Inter Symbol Interference),同时还会对信道估计带来严重的影响。OFDM系统基本上有三类同步方式:符号定时同步、载波同步、采样钟同步。本论文主要研究符号定时同步和载波同步。首先简要讨论了无线信道的基本特征,给下文的工作提供了有针对性的信道模型。然后构建了一个简单的OFDM仿真系统,通过对信号产生的各个过程的仿真和讨论,验证了基于IFFT/FFT的OFDM系统对于普通实现方法的性能提升。该系统的模型搭建,是本文研究同步理论的基础。在此系统上,分别对符号定时误差和载波频偏对系统的影响进行了理论分析,并在MATLAB仿真环境中给出了这些误差对接收信号的星座图造成的影响。针对这些问题,分析了几种经典的符号定时估计和频率偏移估计的算法,比较了这些算法的优劣和适用环境。MLE(Maximum Likelihood Estimation)的符号定时估计的算法在AWGN信道下有比较好的性能,但是在多径衰落的情况下由于保护间隔的数据受ISI干扰,得不到准确的估计;Moose的频偏估计算法频偏估计仅局限在±12倍的子载波间隔范围内。基于这些分析,对这些算法分别进行了改进,仿真结果显示这些改进明显的提高了OFDM系统同步性能。另外,本文在MATLAB上采用的仿真参数大部分遵守欧洲ESTI提出的DVB-T 2k模式的标准,体现了研究的普遍意义。