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随着无线通信中语音业务、数据业务和多媒体业务日益增加,在传输速率、服务质量和系统业务容量等方面的要求与日俱增,因而需要先进的无线通信技术以提高频谱利用效率和链路可靠性。宽带化、无线化已成为接入网的发展方向。宽带接入方式可分为无线接入和有线接入两种,近年来摆脱了有线束缚,满足人们自由接入的宽带无线接入(BWA)技术越来越引人注目,已成为新技术的热点,有着广阔的发展前景。由IEEE802.16工作组制定的WiMAX无线宽带接入技术更是为众多运营商、设备厂商所青睐。WiMAX物理层采用的是正交频分复用(0FDM)技术。OFDM是一种多载波数字通信调制技术,它具有频谱利用率高和可对抗多径时延扩展等特点,因此通常被认为是第四代移动通信系统的核心技术。其基本原理是将频域中的一个宽带信道划分成多个重叠的子信道进行窄带传输。在接收端虽然频谱重叠,但是只要保证各子信道上信号的正交性,就可以将各个信道上的信号正确分离。因此,在WiMAX系统中,为了保证OFDM子信道上信号的正交性,接收端必需和发射端在时域和频域上均保持同步。同时复杂多变的无线移动通信环境产生的信道频率选择性衰落和时间选择性衰落往往对WiMAX系统的性能产生巨大的影响。因此本文重点研究了OFDM技术的同步和信道估计的算法。本文在分析OFDM系统同步原理和同步误差造成的各种影响的基础上,对OFDM系统物理层的同步算法展开深入、细致的研究,根据IEEE802.16协议中规定的前导训练序列的特点提出了适用于WiMAX系统的同步方案,并通过仿真的手段验证了该算法。同时,根据IEEE802.16工作组建议的SUI信道模型和WiMAX物理层插入导频的特点,利用LS和LMMSE两种方式分别对信道进行估计,分析比较了两种不同信道估计方式在不同信噪比下的误码率和符号差错率。最后,将WiMAX系统同步算法和信道估计关键算法在硬件平台上实现,并对程序做了部分优化,为厦门大学WiMAX实验网采用可重构的软件无线电的收发机设备创造了条件。