本文在OFDM系统和MIMO系统研究的基础上，着重研究了MIMO-OFDM系统及其载波同步的两种算法与实现，提出一种基于IEEE802.11a协议环境下的载波同步算法，加以实现并研究其性能。 　　论文中首先系统总结了OFDM系统的原理、发展现状、优缺点、OFDM系统的同步技术介绍，其中包括，数据辅助算法Data-aided、非数据辅助算法Nondata-aided、基于循环前缀的算法。对于MIMO技术，主要介绍了分集技术知识、MIMO系统信道建模以及MIMO技术相对于SISO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。 　　在正交空时分组编码(orthogonalspace-timeblockcodes)和SISO-OFDM系统模型的基础上得到了MIMO-OFDM的系统模型，对MIMO-OFDM系统的发送和接收进行了理论推导，并对不同发送和接收天线数情况下信噪比性能进行了计算机仿真。 　　最后一部分通过对OFDM载波频率偏移影响的分析得出了两种针对典型MIMO-OFDM系统(2×2)载波同步算法：基于训练符号的时域相关算法和基于训练符号的频域相关算法。