在无线通信系统中，由频率选择性衰落引起的符号间干扰(．ISI)是影响通信系统容量、传输速率和通信质量的主要因素。对于高速数据业务，高速信息流的符号宽度相对较窄，ISI问题更为严重，采用多载波传输可以有效地解决ISI问题。正交频分复用(OFDM)是一种有效的多载波传输技术，具有频谱利用率高、传输容量大、抗窄带干扰能力强、易于实现等优点，适用于在多径环境中的高速数据传输，具有广阔的应用前景。然而与单载波系统相比，OFDM系统对载波频率偏移和定时误差更为敏感，对同步精度要求更高，且实现起来比较复杂，是OFDM系统实现的一个难点。论文简要地阐述了OFDM的基本原理，对其关键技术进行了分析，并与单载波传输技术、其他多址技术进行了比较。重点研究OFDM系统的同步技术，在阐述OFDM同步原理的基础上，分析了同步偏差对OFDM系统的影响，对同步算法进行了综述，分析了几种借助辅助信息的经典同步算法及其改进算法，采用Matlab6.5搭建了OFDM系统仿真平台，对同步算法进行了仿真。分析表明，基于循环前缀的同步方法比较简单，无需额外插入辅助信息，但估计范围较小，估计性能受循环前缀长度的影响较大；基于训练序列的同步方法估计性能良好，设计优良的训练符号是关键；基于导频信息的同步方法，可充分利用用于信道估计的导频信息，但如何有效利用导频比较困难。将OFDM技术应用到机务段无线局域网，设计了基于OFDM的机务段无线局域网同步系统，充分利用IEEE802.11a帧结构中的前导序列，提出了基于训练序列的无线局域网同步方案，通过仿真验证了所提出方法在分组检测、符号定时以及频率同步方面的有效性和正确性。