MIMO-OFDM技术因其可靠的传输陛能和高效的频谱效率而在下一代移动通信系统的众多备选技术中广受关注。传统。MIMO-OFDM系统中，一般假定所有的发送天线/接收天线是放在一起的，因此从不同发送天线发送的数据同时到达接受天线，不存在发送间延时。相对的，在交叉重叠覆盖小区结构的MIMO-OFDM系统中，发送天线或接收天线是分离放置的，因此发送天线间的延时就需要考虑。与集中式MIMO系统相比，分布式MIMO系统能获得更大的分集增益，因此是未来MIMO系统的发展方向。 论文首先介绍了移动通信从单载波到多载波、从SISO到MIMO、从集中式到分布式的发展趋势，并在此发展趋势的基础上，引入了本文要讨论的基于交叉重叠覆盖的MIMO-OFDM系统以及MIMO-OFDM系统的主要应用。 然后，本文介绍了MIMO-OFDM系统的基本原理以及关键技术，主要说明了时频同步技术在整个系统实现中的关键作用。同时还简单介绍了MIMO信道建模的问题。 在第三章介绍传统MIMO-OFDM系统时频同步技术的基础上，本文提出了一种适用于交叉重叠覆盖小区结构下的MIMO-OFDM系统多时频同步技术，在发送端使用适合这种需要的训练序列，接收端通过和本地序列分段相关的方法，可以在一个OFDM符号内估计出每个基站天线到终端天线的多个时偏和频偏。在三角形小区结构下对该文算法进行了验证，瑞利衰落信道下的仿真结果表明，该算法具有较大的估计范围和较高的估计精度。