正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)是一种多载波调制技术,该技术拥有频谱利用率高、抗多径干扰强、传输速率快等优点,因而被广泛地应用于各种无线通信系统中,如数字电视、数字广播和无线局域网等,也已成为4G移动通信系统中极具前景的备选方案。在无线通信系统中应用OFDM时,载波频率偏差(Carrier Frequency Offset,CFO)会对系统产生负面的影响。由于子载波的正交性缺失,较小的CFO就会造成OFDM系统性能的严重下降。本文从同步对OFDM系统性能的影响入手,研究了OFDM在无线移动环境中的载波同步技术。主要内容包括：1、分析了载波频率偏差对OFDM系统性能的影响；2、总结了现有数据辅助载波频率同步算法的优点和不足,为设计高精度、高频谱利用率的载波频率同步算法提供了新思路；3、提出了一种多径信道信息已知时基于期望最大化的OFDM系统载波频率同步算法。该算法可以在几乎不损失BER性能的情况下,缩短训练序列的长度。当信噪比较大时,即使使用很少数量的导频辅助,其频偏估计性能仍然趋近于完美补偿；4、提出了多径信道未知时基于期望最大化的OFDM系统载波频率同步和信道联合估计算法。该方法只需要部分前导符号做导频,可以提高传输效率。理论分析和仿真结果表明,在部分子载波受到干扰情况下的系统性能仍旧很好。