正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)是实现高速数据传输的一种有效手段,具有高频谱效率,高数据传输,抗多径能力强等优点,已经成为了4G的核心技术。但是同步与信道估计作为影响OFDM系统性能的两个关键技术,还需要进行深入的研究和完善。本文在介绍了OFDM系统的基本原理之后,首先对OFDM系统同步技术进行了研究。分析了定时偏差和载频偏差对系统性能产生的影响,着重对基于数据辅助型和基于非数据辅助型的两类经典算法(S&C算法和ML算法)进行了理论推导和性能仿真。针对S&C算法定时估计函数曲线出现峰值平台的缺点,引进了几种改进算法:改进的滑窗算法、MINN算法、PARK算法和基于PARK的改进算法,并对算法性能进行了仿真。仿真表明,改进算法的定时估计性能与S&C算法相比有了很大改善。其次对OFDM信道估计技术进行了研究。分析了信道估计偏差对OFDM系统性能的影响,着重对基于块状导频的基本算法(LS和MMSE)及其改进算法进行了理论推导和性能比较,并对估计出的导频处的信道响应采用了基于判决反馈的方法,仿真验证该方法相对于传统方法对信道有更强的适用性。在此基础上,对非导频位置处的几种插值算法进行了分析,研究了导频间隔对内插算法的影响,并对几种插值算法性能进行了比较,仿真表明,基于DFT的插值算法对相关带宽不敏感,相对于固定阶数的插值算法性能较好。最后,鉴于同步与信道估计之间的紧密联系,为最大限度的利用OFDM系统资源,在以上研究的基础之上,本文改进了一种基于最大似然准则并且可以同时实现定时同步、载波频偏和信道响应联合估计算法,并对算法进行了仿真,仿真表明,算法可以同时实现对同步和信道参数的联合估计,降低了OFDM系统的误码率。