正交频分复用(OFDM)是一种高效的数字传输技术,由于其抗多径能力强和频谱利用率高而被视为下一代无线通信的核心技术,新一代宽带无线接入系统也采用了OFDM作为其调制技术.同步和信道估计是实现OFDM系统的关键.该文主要讨论OFDM系统中的同步和信道估计方法及其在宽带无线接入(BWA)协议IEEE 802.16a中的应用.目前已有的同步算法主要有基于循环前缀(CP)的同步和基于训练符号的同步.我们采用一种基于CP的低复杂度帧同步算法,应用于802.16a,实现了定时和频偏跟踪.该文的重点是信道估计算法的研究及其在协议802.16a和802.16e中的应用.论文分析了固定宽带无线信道模型和移动无线信道模型,主要讨论以信道时频域的相关性为基础的基于导频的信道估计算法,包括LS算法、LMMSE算法、低复杂度ML算法和基于变换域处理的方法等,另外还对导频分布模式、导频强度和密度进行了分析.基于802.16a的双帧头结构,我们在协议中分别采用LS、LMMSE和ML算法,并利用帧头进行信道估计.通过在两种时延不同的信道模型和不同的映射方式下三种估计方法的性能仿真和比较,发现在SUI-3信道下利用帧头一进行ML估计和在SUI-5信道下利用帧头二进行ML估计都能获得较好的性能,而且ML估计的复杂度较低,对信道建模误差又有较强的鲁棒性,因此提出建议将ML作为802.16a的信道估计方法.在增加了有限移动性的BWA协议802.16e中,由于其特有的导频分布模式,每个符号中的导频服从等间隔分布且导频位置在各符号之间周期循环,理论上最优的信道估计器应为二维的Wiener滤波器.由于其实现上的复杂性,我们采用两个可分离的一维估计器来代替二维估计器,仿真结果证明该算法大大降低了实现的复杂度,而系统性能损失很少.