正交频分复用系统(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM )是一种多载波调制技术,频谱效率高,可以有效对抗多径衰落,抑制符号间干扰(Inter-Symbol Interference, ISI),具有广阔的应用前景,已成为下一代无线通信系统的重要解决方案之一。本文以B3G/4G无线通信系统研究为支撑课题,结合理论研究和项目设计经验,以OFDM系统同步技术为研究对象,重点研究在多径衰落信道下的定时同步算法方案和性能。文章首先简要回顾了无线通信系统的发展历程,介绍课题研究与本文的相关背景。分析无线信道衰落特性,建立无线信道的统计模型。进而分析OFDM系统克服信道衰落、提供可靠传输的特性。同步是OFDM通信系统的关键技术。本文首先分析了各种同步误差产生的原因及对系统性能的影响,并分别介绍了OFDM系统各种同步的主要算法,其次本文以B3G项目为依托,介绍了B3G系统中OFDM接收机的同步方案,详细分析了各类算法在B3G系统中的性能,以及算法在具体实现中的进一步改进,最后本文重点分析了复杂多径信道的环境,指出现有的OFDM定时同步算法在新的信道环境中并不适用,会导致严重的定时错误,给信号的恢复带来困难。在复杂的多径信道下,由于最强径已不是第一条径,而现有的OFDM定时同步算法都是基于搜索最大相关峰值找出符号起始位置,所以算法此时的结果便定在了非第一条径的其它径上,这使得符号起始位置后移至符号有效数据部分,以此起始位置取出的一个OFDM符号将丢失头部的部分数据,而尾部包含后一个OFDM符号的数据,FFT开窗后将引入严重的ISI和ICI。为此,系统需要新的定时同步算法,文章针对该问题对定时同步算法的改进进行了深入的研究,利用“滑动求和”的思想提出了一种定时同步改进算法,不再搜索具有最大瞬时能量的单径,而是进一步求出多条径的能量和值。原有的细定时同步算法中,通过对相关运算的结果搜索最大值得到细定时结果,而新算法在相关运算的基础上,不直接求最大值,而是对相关结果进行滑动求和,搜索其和值的峰值,取其峰值平台的最后一个样值点即得到第一条径的对应位置。在B3G的仿真平台上验证了新算法的有效性,并且该算法也同样适用于其它的多径衰落信道。文章最后对本领域今后进一步的研究方向和待解决的问题作了简单分析和展望。