正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)技术具有较高的频谱利用率和较强的抗多径衰落特性,是第四代通信系统中的主流技术。作为一种多载波调制技术, OFDM对同步误差非常敏感,因此同步问题是一个非常重要的问题。本文深入研究基于辅助序列的OFDM系统的同步技术,同时基于FPGA设计实现了同步算法,论文的主要工作包括:(1).同步算法研究方面:针对Schmidl帧同步检测算法出现平缓带,以及已有改进算法存在副峰的影响,研究基于时域叠加PN序列的帧结构,设计PN序列相关值加权定时度量函数,消除副峰影响,呈现尖锐相关峰。为提高系统传输效率,本文研究一种基于Park帧结构同步检测算法,并改进小数频偏估算方法,提高载频偏差估算精度;针对采样时钟同步,改进了基于慢衰落时变信道条件下的采样偏移估算方法,降低原算法的计算复杂度。(2).同步算法实现方面:本文首先利用数值原理分析各种同步实现方案,并改进复乘匹配滤波器的实现结构,同时设计最小二乘法(Least squares:LS)的FIR实现结构,使FPGA逻辑资源和计算舍入误差得到统一;其次,设计了基于FPGA的算法实现结构;最后,联合Matlab、ModelSim等仿真工具验证算法开发的有效性。