MIMO-OFDM作为MIMO和OFDM技术的结合，不仅可以高速率、大容量地通信传输，而且有很好的抗噪声和多径的能力。因此，MIMO-OFDM系统及其相关技术成为了无线通信领域研究的热点和重点。 论文首先介绍了MIMO和OFDM技术的原理，建立出一个完整的MIMO-OFDM系统仿真平台，对系统的性能进行了评估并给出仿真结果。然后，论文对MIMO-OFDM系统定时同步和载波频偏同步的算法进行了研究和仿真分析，鉴于MIMO-OFDM系统对同步和信道估计偏差非常敏感，定时恢复、频率同步和信道估计之间又存在密切联系，论文采用一种MIMO-OFDM系统信道估计与定时同步反馈迭代的联合优化方法提高了系统的同步性能。考虑到系统的性能优化和算法简化，迭代联合优化处理分为三步，首先进行帧同步、载波频偏估计和补偿、符号定时，然后进行信道估计并利用信道估计的结果对符号定时进行反馈迭代，提高符号定时的精度，最后完成对残余频偏进行跟踪和补偿。论文中改进了传统的帧同步算法，减少了运算量，提高了同步性能。论文还改进了LS信道估计算法，通过对时域信道冲击响应去噪，提高了信道估计值的准确度。 论文最后给出了联合优化算法在不同天线结构和不同信道环境下的性能比较与仿真分析，得出了一些有益的结论。