正交频分复用(OFDM)因具有抗频率选择性衰落、频谱效率高和抗窄带干扰的优点，是通讯技术研究中的热点。本文采用理论分析和计算机仿真相结合的研究方法，研究了OFDM系统同步技术，在训练序列产生、定时同步、频偏估计、以及系统设计仿真与算法性能分析等方面做了较为深入的研究。分析和比较了四种伪随机序列的平衡性、游程性、相关特性及在OFDM系统中的峰均比特性，得出了采用混沌序列作为OFDM系统同步训练序列的可行性结论。由于混沌序列具有高度保密性等优势，研究混沌序列在OFDM系统中的应用具有重要意义。提出了一种基于混沌训练序列的系统定时同步新算法。该算法训练符号结构简单，带宽资源消耗少；消除了定时测度存在模糊平顶和多尖峰的现象，同步精度高；对频率偏差具有较强的鲁棒性，可抗多径干扰；在时域内一次性完成，降低了频偏估计的实现难度；可适用于各种子载波数目的系统。提出了一种新的系统频偏估计算法。新算法采用与定时同步新算法完全相同的训练符号，消除了定时和频偏估计采用不同训练符号而引起的传输效率下降的现象；克服了以往算法的高复杂性和低精度的缺陷，抗多径干扰能力强；频偏估计在时域内完成，加快了频率补偿速度；频率估计范围广。设计了完整的OFDM传输系统。在不同信道环境下，对采用同步新算法的传输系统进行仿真研究。分析表明，该系统具有性能稳定、适用性强、误码率低和易于实现等特点。