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进入21世纪,现代通信技术取得飞速发展。TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分复用多址)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分复用多址)、CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000)等第三代移动通信系统的商业化开发已经全面开展,在全球进行了大规模的部署。与此同时,3GPP (3rd Generation Partnership Project)组织启动了LTE(Long Term Evolution,长期演进)和LTE-Advance等4G移动通信系统的标准化进程。新一代移动通信系统将能够提供更高的传输速率、更大的系统吞吐量、更好的小区边缘性能、更加灵活多样的带宽配置。为了达到这些性能目标,LTE/LTE-Advance系统采用了多种新的技术,如MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)技术OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)技术、CoMP (Cooperate Muiltiple Point,多点协作).技术、Relay (中继)技术等。OFDM是一种特殊的多载波传输技术,它通过将高速串行数据进行串并变换分配到多个相对低速、彼此正交的子载波上,进行高速高效的数据传输。OFDM技术利用子载波之间的正交性来实现多路数据的传输,从而大大的提高了频谱利用率。OFDM系统在同一时刻内仅有少数子信道会受到深衰落的影响,因而能够很好地抵抗频率选择性衰落及窄带干扰。被认为是下一代无线通信4G系统传输的核心技术。OFDM技术也有自身的缺点。OFDM系统的一大缺点就是对于子载波频偏较为敏感。收发两端的晶振中心频率的偏差、高速移动导致的多普勒效应均会引起子载波的频率偏移,破坏子载波之间的正交性,引起ICI (Inter-Carrier Interference,载波间干扰),导致系统接收性能恶化。而未来移动通信系统对于接入的时间、切换的时延要求也越来越高。因此设计一种快速的定时同步算法和精确的频率同步算法,成为OFDM系统设计的一个重要方面。本文基于LTE-TDD系统,研究应用于OFDM系统的定时同步与频率同步算法。本文利用LTE-TDD系统的同步信号结构提出一种快速的定时同步方案,降低了传统相关算法的复杂度。根据LTE-TDD系统的导频设计,提出一种频率跟踪算法,提高了频率跟踪的精度。根据LTE-TDD系统的同步序列,利用CAZAC(Const Amplitude Zero Auto-Correlation,恒包络零自相关序列)序列的自身特性,提出了一种联合整数倍频偏和定时偏差的同步算法,能够提高整数倍频偏估计和定时估计的精度。最后本文通过计算机的仿真对上述算法的性能进行分析与验证。