随着基于无线传输技术的多媒体和数字服务需求日益增加，移动化和宽带化成为宽带移动通信的发展方向。由于无线资源有限，无线通信系统的一个核心问题就是如何提高频谱效率。MIMO技术可以利用原先对于无线传输不利的多径效应转换为有利于用户的效应。OFDMA则有较高频谱利用率、多用户分集、调制灵活性和克服信道衰落等诸多优点。目前，宽带移动通信标准的物理层都将主要基于以上两个技术，而影响MIMO-OFDMA系统性能的主要问题有时间同步、频率同步及信道估计。 1.对基于IEEE802.16e-OFDMA的宽带无线接入系统的上行定时算法进行了改进，对时间同步问题进行了研究。该算法采用了测距信号的时域叠加方法，增强其在频域的信噪比，提高在低信噪比情况下用户接入和时延估计的性能。仿真结果表明，在信噪比较低的情况下，该算法相对于原有算法在用户检测性能和时延估计性能方面均有改善，提高了小区边缘用户的上行随机接入的性能。 2.针对MIMO-OFDMA系统上行链路，提出了一种对载波频偏和信道响应联合估计的算法。该算法将多维求最值的问题转化为多个一维求最值，降低了算法的复杂性。仿真结果表明：该算法可以达到较好的估计性能。