伴随着通信技术的快速发展,人们对通信的技术要求越来越高,而有限的频谱资源成为制约通信发展的瓶颈。未来的第四代移动通信系统需要高容量和高数据传输速率,这就需要频谱效率极高的技术。而MIMO-OFDM技术能够在有限的频谱资源下提高系统的容量和频谱利用率,也能抵抗信道的多径衰落。所以MIMO-OFDM技术成为4G的关键技术之一。MIMO-OFDM技术是由多输入多输出(MIMO, Multiple input multiple output)技术和正交频分复用(OFDM)技术的结合。MIMO技术是利用多个天线同时进行发射和接收信号,能够增加系统的信道容量。而OFDM技术是把通信信道分成多个子信道,然后在各个子信道上分别用一个子载波来调制,这样各个子信道就可以看成是平坦衰落信道,所以可以有效的抵抗频率选择性衰落,而且又由于各子载波之间具有正交性,所以还可以有效地提高频谱效率。近来年,人们对MIMO-OFDM技术进行了大量的研究。但是MIMO-OFDM系统对时域和频域的同步要求极高,所以同步技术成为MIMO-OFDM系统的关键技术之一。频率的偏差会破坏子载波之间的正交性,从而引起子载波间的干扰。而时域的偏差如果在循环前缀以外,则会引起码间干扰和子载波之间的干扰。为了解决这个问题,近年来人们对于MIMO-OFDM的同步技术做了大量的深入研究。本论文对MIMO-OFDM系统模型和同步误差进行了分析,也对OFDM系统的模型和同步误差进行了分析。同步方法可以分为基于辅助数据的同步方法和基于非辅助数据的同步方法,本论文采用的同步方法是基于辅助数据的同步方法。本论文分别对MIMO-OFDM系统和OFDM系统的几种典型的基于辅助数据的同步算法进行了介绍和深入且较为全面的研究。在深入研究前人同步方法的基础上,本论文提出了新的前导符号的构造方法,并且提出了相应的同步算法,仿真结果表明此方案的效果比前人方案优越。为了使此方案具有更好的实用性,对此进行了改进,并提出了对应的同步算法。仿真结果表明改进的方案能够准确的得到各径的开始位置。本论文的具体结构如下：第一章介绍了移动通信的发展史和MIMO-OFDM技术。第二章介绍了OFDM的系统模型,系统同步误差分析和几种典型的同步算法。第三章介绍了MIMO-OFDM的系统模型,系统同步误差分析和几种典型的同步算法。第四章提出了基于CAZAC序列的训练序列的构造,针对信道的单径和多径这两种情况,分别设计了两种不同的前导序列,并提出了对应的同步算法。第五章对本论文的研究工作做了总结。