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随着人们对现代社会高速信息交换需求的提高和多媒体业务的飞速发展，宽带无线系统(BWS)成为未来移动通信网络的主要发展方向。作为一种独特的多载波调制(MCM)技术，正交频分复用多址(OFDMA)技术是以正交频分复用(OFDM)为理论基础的多址接入技术，它可以有效地对抗频率选择性衰落和窄带干扰，成为下一代无线接入系统的有力支撑。
OFDMA系统继承了OFDM系统对定时偏差和载波频率偏移(CFO)敏感的缺点。在OFDMA系统中，不精确的频偏补偿会破坏子载波间的正交性，从而产生信道间干扰(ICI)和多址干扰(MAI)。定时误差会产生符号间干扰(IBI)，导致系统误码率急剧增加。因此，OFDMA系统中时域同步的研究具有重要的意义。
基于IEEE802.16e标准的WIMAX技术具有移动、宽带和IP化的特点，是一种很有发展潜力的无线接入技术。IEEE802.16e提供非视距的、支持移动性的宽带无线通信，其工作频率为2-6GHz，采用的物理层调制和接入方式之一为OFDMA。
针对以上问题，本文研究的重点是基于IEEE802.16e标准的OFDMA系统同步技术及其实现。主要贡献有：
1、针对IEEE802.16e标准下行链路前导符号结构，提出了基于粗检测和细检测结合的帧同步算法。其中，粗检测算法解决了经典SchmidI&Cox算法中峰值平坦的问题。经计算机仿真验证，此算法降低了虚警概率，且不受载波频率偏差影响，能精确的找出帧起始点。
2、基于OFDMA符号存在循环前缀的特性，提出了一种改进的小数倍频率偏差估计算法。该算法在移动信道下也能达到系统对估计精度的要求。
3、基于上述讨论的系统同步算法，本文结合实际，提出了一种新型的同步流程。此方法可以快速的估计出系统频率偏差，同时，其计算量少于常规的同步流程。
4、最后，本文给出了IEEE802.16e标准OFDMA下行同步系统的硬件实现方案。整个设计中采用流水线思想，通过优化结构和分时复用内部电路单元，减小了电路面积，并提高了系统工作频率。