未来无线通信系统的目标是实现随时无缝的高质量、高速率的多媒体和数据业务传输。但是无线环境的多径特性造成通信系统中严重的符号间干扰,同时无线信道的时变性使得信道特性跟踪复杂。而正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)正是一种解决符号间干扰的有效传输手段,因此OFDM技术作为未来宽带高速率无线通信的物理层候选技术在当前引起了一股研究热潮。但OFDM系统对定时同步误差和信道估计误差非常敏感,如何在OFDM系统中准确快速地实现符号同步和信道估计是至关重要的,本论文将重点针对这两个问题进行讨论。首先,论文从同步获取的角度对OFDM系统中的两类时域符号同步方案进行了性能分析,并通过大量的仿真说明:基于训练序列的同步方法具有较好的同步获取成功率,其性能随训练序列的长度增加而改善;基于循环前缀的同步方法,其同步获取成功率较低,但是具有较高的频谱利用率;前者适用于突发数据帧传输系统,如IEEE802.11a等,后者适合广播式连续媒体流传输系统,如数字音频、数字视频系统。然后,为了克服上述两种同步方案的缺点,论文给出一种基于符号循环平稳特性的同步方法,该方法类似基于循环前缀同步方法,也是利用循环前缀带来的OFDM系统的周期性。但是该方法是先对接收信号进行二维傅里叶变换,通过时域相关运算选择合适的相关峰值作为同步时刻,从而可以比常规时域方法获得更高的精度。第三,论文在OFDM系统的信道估计方面,先对基于导频的OFDM信道估计中的多种插值方法进行了分析,讨论了噪声对插值精度的影响,指出插值本身的精度所造成的插值误差远大于噪声所带来的插值误差,从而阶次更高的插值算法在实用中并非最优的;并指出插值滤波法比变采样率算法对噪声的影响更为敏感,在信噪比较高时插值滤波算法比变采样率算法更优。随后,讨论了导频间距的选择问题,并指出在室内应用时,具有相同导频间距的梳状导频估计器比块状导频信道估计器性能优越。