LTE-A系统采用正交频分多址复用技术,定时误差和频率偏移对系统性能有很大影响。定时误差会引起OFDM符号间干扰,频率偏移会破坏子载波间的正交性,引入子载波间干扰,这都会导致OFDM系统性能下降。因此,需要在系统进行通信之前,完成发射机与接收机的同步,包括频率同步和符号同步。下行链路中,小区搜索过程完成当前小区识别号信息的检测、符号同步和频率同步等工作,使得终端与基站同步；而上行链路中,随机接入过程实现上行的定时同步。因此同步算法的性能分析,及提出可以应用与GPP平台的算法实现方案是本课题研究的重点。本文提出了基于降采样的主同步信号分级检测算法,先对降采样后的接收信号进行精度较低粗同步,检测主同步信号符号边界,再根据粗同步结果进行精同步,检测更精确的主同步符号边界,进而进行辅同步的检测和频偏估计等操作。对于随机接入信号检测算法,本文提出了基于降采样和检测门限的检测算法,降低运算复杂度并保证了信号检测性能。基于通用处理器平台实现的信号处理仿真平台有很好的可移植性,并且便于开发和升级,因此,本文尝试了GPP平台下不同指令集来上下行链路同步过程的信号处理操作,并对算法性能和算法效率进行了仿真及分析,得出优化方法的效率相比优化前的信号处理效率提升了2-3倍的结论。