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LTE（Long Term Evolution，即3G技术的“长期演进”）是当前非常重要的无线通信标准之一。LTE下行采用OFDM调制技术，定时偏差与频率偏差对OFDM系统性能影响非常大，所以OFDM对同步性能的要求非常高， OFDM的同步性能直接影响LTE整体的性能。为了使LTE技术能更广泛的适用于多种无线信道环境，降低同步误差对LTE系统的影响，本文将对LTE下行链路的同步技术进行研究。首先，本文对LTE的发展背景及需求指标进行简述，并讨论了LTE中的关键技术，其中包括OFDM技术、MIMO技术在LTE中的应用。然后对LTE系统中的同步技术进行理论分析，其中包括利用主同步信号的同步算法、基于循环前缀的同步算法、基于训练序列的同步算法。在研究过程中分析了已有的算法中的不足之处并在此基础上提出一种利用chu序列生成训练序列的同步方法，并将此算法应用到多天线LTE系统中，对所提算法进行理论推导并说明它的可行性与优势。其次，对本文所研究的同步方法进行仿真分析，其中包括利用主同步信号的同步算法；基于循环前缀同步算法中的ML、MC、MMSE同步算法；基于训练序列的同步算法中的SC算法、Minn算法、Park算法、基于FH序列的同步算法、基于能量差分的同步算法、Moose频率同步算法与本文所提出的利用chu序列优良的正交性来完成同步的改进算法。最后通过仿真结果分析每种算法的性能与应用局限性，同时，通过仿真比对本文所提出的同步算法与经典同步算法的性能，可以看出本文所提出的同步算法消除了SC算法中定时不准确的问题，改善了系统的同步性能。