正交频分复用(OFDM)系统具有克服符号间干扰(ISI)、节省频谱资源、对抗多径(Multipath)效应等优点，因此它被广泛应用于无线局域网(IEEE802.11a,HIPERLAN/2)、数字音频视频广播系统(DAB，DVB)、无线固定接入(IEEE802.16)、甚至后3G(Beyond3G)移动通信系统。然而OFDM系统相比单载波系统更容易受到频偏和时偏的影响，因此如何有效地消除频偏和时偏，实现系统的时频同步是OFDM系统中非常关键的技术。 OFDM时频同步的算法主要包括两大类：数据辅助(Data-aided)类算法和无数据辅助(Nondata-aided)类算法。前者通过加入训练符号或导频等附加信息，并利用导频或训练符号的相关性、码结构实现时频同步。此算法由于加入了附加信息，降低了带宽利用率，但同步精度相对较高，同步捕获时间较短。后者又可称为盲同步，它利用了OFDM符号本身结构特点来实现同步。该算法的带宽利用率较高，但同步精度较差，同步捕获时间较长。 本文对数据辅助类算法和无数据辅助类算法进行了仿真，并分析、比较它们在高斯信道和多径信道下的特性。结合基于循环前缀(CP)的极大似然同步算法和基于导频的同步算法之优点，本文提出了一种利用伪随机(PN)导频序列和循环前缀的极大似然同步算法，该算法能够极大地减少导频的数量，从而提高系统带宽利用率，但这是以增加导频的功率为代价的。同时本文根据IEEE802.11a标准中前导的结构，用PN序列作为前导中的短训练符号，设计了一种高效的帧同步方法，在高斯信道和多径信道下的仿真结果表明，它能够有效地对抗加性高斯白噪声和多径效应，完成帧定时和频偏估计。