由于OFDM技术能将频率选择性信道转变为并行窄带信道,使得信道均衡简单,而MIMO技术能够弥补OFDM在深衰落信道下误码率较高的缺陷,所以MIMO-OFDM的结合有望同时提高数据传输的速率和系统的可靠性,因而成为B3G/4G的核心技术。本文首先在介绍OFDM和MIMO基本原理的基础上,详细分析了MIMO-OFDM的基本原理及其关键技术,同时分析了MIMO-OFDM解决各种同步误差所采用的通用方法,并给出了MIMO信道模型。MIMO-OFDM系统的同步技术是任何蜂窝系统都必须解决的首要问题,解决MIMO-OFDM系统的同步问题需要研究各种同步误差对系统性能的影响,本文在给出MIMO-OFDM系统模型的前提下,详细分析了定时在FFT窗口内、定时在循环前缀内以及载波频率偏差对系统性能的影响情况,并给出了MSIR(均值信干比)来量化同步偏差对系统性能的影响。在分布式MIMO-OFDM系统中,因为各个收发天线对之间的时偏和频偏均不相同,同步的主要任务就是同时估计出各个收发天线对之间的定时和频率偏移。本文在部分文献中提出的共轭对称训练序列能够提高同步定时精度以及提高频偏估计精度的基础上,提出了一种分段共轭对称训练序列,以及用伪随机序列加权进行时频同步的方法。通过在接收端利用分集技术,以及迭代处理可以进一步提高频偏估计性能。该算法能够同时估计出各个收发天线对之间的时偏和频偏。