本文主要研究高速移动信道下,MIMO-OFDM系统接收机载波频率与符号定时同步关键技术。论文首先简要介绍了MIMO-OFDM技术的发展概况,阐述了OFDM传输技术的基本思想和数学原理以及MIMO系统模型、关键技术及优势；随后,结合相关数学和通信理论,推导分析了符号定时偏移与载波频率偏移对MIMO-OFDM系统性能的影响；重点以TD-LTE系统为例,在各类传统MIMO-OFDM系统时频同步算法的基础上,根据TD-LTE系统特定的帧格式,提出了适用于该系统的高效符号定时和载波同步算法,以有效克服多径传输与多普勒效应条件下定时偏差及载波偏移对系统性能的影响；本文对上述算法均采用Matlab对其性能进行了充分的仿真及比较分析,仿真结果表明,所提算法在各类3GPP SCME信道环境下具有较好的抗时间与频率双选择性衰落性能；最后,论文结合实际接收机的物理层实现需求,设计了一套完整的TD-LTE下行系统接收机时频同步系统解决方案及相关的控制机制。