MIMO技术能够利用信号的空时频域特性,可以很好地对抗平坦衰落信道,但对频率选择性信道却无能为力。OFDM技术可以将频率选择性衰落转化为平坦衰落。MIMO和OFDM两种技术的结合和相互补充,既可以很好的解决未来无线宽带通信系统中信道多径衰落和带宽效率的问题,又能够提高系统容量和传输可靠性,MIMO-OFDM技术已成为4G移动通信系统中极具前景的核心技术。MIMO-OFDM系统中存在和OFDM系统中相同的问题,子载波信号的叠加产生了很高的峰均比和频率偏差产生了同步问题。高峰均比和同步问题限制了MIMO-OFDM技术的应用,因此有必要研究和解决MIMO-OFDM系统中的高峰均比和同步问题。在降低峰均比的研究中,通过分析部分传输序列方法和脉冲成形方法,提出了改进的脉冲成形方法。通过MATLAB仿真,得出了改进的脉冲成形方法对系统峰均比性能的改善具有良好的性能,并分析和比较了三种技术方法的计算复杂度。在同步问题的研究中,分析了频率偏差对系统的影响和对前导序列的选择,通过将改进的完备互补序列作为前导序列应用MIMO-OFDM系统中,应用同步算法来估计和补偿频率偏移,有效地解决了系统的同步问题。