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在现代生活中，无压缩高清视频、家庭多媒体、个域网等应用已经进入了人们的视野，这些技术的发展对通信设备之间的数据交互速率也提出了更高的要求。60GHz通信系统具有较高的频谱带宽，出色的保密性，良好的国际通用性等优势，在采用OFDM模式传输时，则可以支持高达6.75Gbps的传输速率。因此OFDM传输模式下60GHz通信系统的研究愈加受到关注。 OFDM传输模式下的60GHz通信系统继承了OFDM系统的优点和劣势。对于OFDM系统而言，时间同步和载波同步尤其重要。本文针对IEEE802.11ad标准下60GHz通信系统的特点研究了其时频同步算法。首先介绍了经典的帧同步检测和频偏估计算法，并且详细分析了其优缺点。在此基础上提出了改进的时频同步算法。改进的帧同步检测算法兼顾了抗噪声和抗频偏的性能;频偏估计算法利用双相关方法兼顾了频偏估计范围和精度，同时利用重叠相关的方法将部分干扰项转化为有用项，进一步降低噪声影响;尝试了利用线性相关的方法进行频偏估计，也具有较高的估计精度。最后将改进的时频同步算法应用于搭建的60GHz通信系统仿真平台中进行验证。结果表明，改进的时频同步算法可以准确的进行帧同步检测，基本消除了频偏影响，整个系统具有较低的误码率。