当今社会处在一个信息爆炸的时代,人们迫切的要求能够获取速度更快、数据量更大的信息,这对传统的通信技术提出了挑战。传统的通信系统多属于单载波通信系统。单载波通信系统原理简单、实现容易,因此在很长的时间里统治着通信界,直到多载波通信系统的出现。单载波通信系统采用高速的串行数据流进行信息传输,符号持续时间较短,容易出现符号间干扰,多载波通信系统避免了这一缺点,它采用并行的数据流进行信息传输,每个子载波数据速率降低,这使得符号持续时间增长,有效的对抗了符号间干扰。尤其是OFDM多载波通信系统,它在每一个符号之前都加入了循环前缀,保持了子载波数据的独立性,进一步抵抗了符号间干扰。尽管OFDM系统在提高传输速率的情况下仍然可以有效地抵抗符号间干扰,但是它也有着非常明显的缺点：对于频率偏移较为敏感,这是由其多子载波、子载波正交等特性决定的。在当前复杂多变的无线传输环境中,各种衰落都会对OFDM系统造成影响,尤其是小尺度衰落,它使得系统的定时误差和频率偏移变大,因此OFDM系统的定时同步和频偏估计技术是一项关键技术。目前来说,定时同步和频偏估计技术可以分为三类：第一类是基于循环前缀的定时同步和频偏估计算法,第二类是基于训练序列的定时同步和频偏估计算法,第三类是无数据辅助的盲估计算法。本设计通过分析单载波、多载波的区别、无线信道衰落模型、定时误差和频率偏移认识到定时同步和频偏估计对OFDM系统的重要性。在本设计的最后两个章节完成了现有定时同步和频偏估计算法仿真、OFDM系统实现及改进定时同步和频偏估计算法设计和应用,取得了不错的效果。