随着无线通信技术的快速发展,以及大数据信息传输需求的急剧增加,在各无线通信领域,尤其是宽带卫星通信系统中,高速数据传输带来了多速率处理及系统同步等多方面的问题。针对这些问题,本文分别从中频接收机解调中的载波同步、定时同步以及多速率处理等三个方面进行了研究。本文结合项目“宽带卫星通信终端调制解调器方案设计”的设计指标,对宽带卫星接收机系统进行设计,采用基于MPSK的调制解调方式。通过研究定时同步常用算法,提出了一种改进的Gardner定时同步算法,使其在具有更快的同步捕获速度时也有足够的同步跟踪精度。对于载波同步将PF算法与PD算法相结合,同时提高了其捕获范围与算法精度。在研究了多速率处理的基本原理和结构后,采用基于多相滤波器的采样率变换来完成本课题的高带宽要求。本文基于Matlab/Simulink平台搭建了系统模型,完成了系统仿真,分析了系统误码率等性能参数,经验证算法能够达到与理论误码率曲线误差在0.5dB以内,满足项目需求。最后,使用ISE编写了系统的VHDL代码,用Modelsim进行了仿真验证;完成了系统子模块基于Xilinx的FPGA平台的硬件调试,验证了系统的可行性。