随着各种无线业务需求的发展和智能终端的普及,低频波段显得愈发拥挤,下一代无线局域网(WLAN)系统不仅需要提供更好的网络服务,同时需要支持更高速率的实时业务。当前的无线局域网系统还不能完全满足这些要求,因此电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准化组织在2012年,根据中国提交的毫米波段成立了IEEE 802.11 aj工作组。成立该工作组的主要目的是针对中国毫米波频段制定下一代无线局域网标准,以便在相对不拥挤的频段上实现支持Gbps的传输速率、提供更好网络性能的传输服务。毫米波由于其载频较高使得载波频偏相对较大；毫米波频段相比于低频段更易受到射频非线性的影响以及器件制作工艺的限制,使得在调制方式较高时相位噪声会对毫米波系统产生严重影响。这些都使得毫米波的同步更为困难,本文针对最新的IEEE 802.11 aj正交频分复用(OFDM)系统,分别从导频去除频率偏移和相位噪声的角度,研究了在毫米波无线局域网中如何使用导频提升OFDM系统性能。主要工作如下：首先,在对OFDM的基本原理和系统结构模型进行详细阐述后,重点分析了载波偏移、采样时钟频偏和相位噪声对OFDM接收机性能产生的影响；研究了IEEE 802.11 aj物理层规定的相关帧结构以及物理层的仿真模型,为后面章节导频同步算法的进一步分析及仿真实现提供了坚实的理论基础。其次,提出了一种优化导频位置的新方法,该方法从导频做采样频率同步和剩余相位跟踪的角度,利用导频间隔对导频位置进行了优化。随后对现有的去除频率偏移的算法进行改进,并在IEEE 802.11 aj帧格式的基础上,利用数值仿真方法对所提出的导频位置确定方法、频偏估计补偿算法进行了性能分析。数值仿真结果表明,所提出的导频位置确定方法和频偏估计补偿算法,在不提高系统复杂度的情况下,能够显著改善系统性能。最后,讨论了已有的相位噪声生成模型,给出了符合45 GHz毫米波特性的相位噪声模型和大小,并仿真了该模型对本系统的影响。研究了WLAN OFDM系统中的相位噪声抑制算法,发现已有算法在估计精确度和复杂度之间没有一个很好的折衷,故提出了一种在频域利用相位噪声的低通性、在时域消除Gibbs变换的频时域改进算法,该算法相比较于利用导频和数据迭代求解相位噪声的算法,在没有明显削弱补偿算法性能的情况下,降低了计算复杂度。