正交频分复用(OFDM)技术与多输入多输出(MIMO)技术在下一代宽带无线通信系统中受到极大关注。而定时同步和频率同步是影响OFDM系统性能的关键因素,本论文对SISO/MIMO-OFDM系统定时同步和频率同步作了较全面的研究。对于无辅助数据的OFDM系统,分析了经典的极大似然算法(ML)及其几种改进算法,并对基于多符号的ML算法进行修改,对前M-1个OFDM符号进行缩短的多符号估计,使前M-1个OFDM符号估计更为有效。对于有辅助数据的OFDM系统,以IEEE802.11a协议为基础,对OFDM系统的帧同步和载波同步进行了仿真,常用的细载波频偏估计算法仅利用两个长训练符号的相关性进行估计,利用八个短训练符号与两个长训练符号进行联合载波频偏估计,通过加长进行相关的序列长度来提高细载波频偏估计精度。仿真结果表明,改进算法比原算法在细载波频偏估计性能上得到提高。分析了MIMO-OFDM系统中前导最常用到的多相正交序列的原理,介绍了两种经典的MIMO-OFDM同步算法,并对基于IEEE802.11a前导序列的MIMO-OFDM系统进行了同步仿真,并给出其仿真结果。