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随着信息社会的快速发展,无线数据流量呈爆炸式增长,因此人们对无线通信系统的要求也越来越高,传输速率从最初的Kbit/s发展到Mbit/s以至于现在的Gbit/s的研究。60GHz通信系统在极低信噪比条件下就能提供千兆比特的传输速率,其具有高速、保密性好、易于集成等诸多特点,是现在最有潜力的无线通信技术之一。而IEEE 802. 11ad标准作为工作在60 GHz频段系统的一个极其重要的无线通信标准,受到了工业界的广泛支持,其在短距离高速无线通信领域具有光明的市场前景。同步和信道估计是无线通信系统的关键技术之一。本文在IEEE 802. 11ad协议规定的帧结构下进行同步和信道估计算法的研究,实现并对比了多种同步和信道估计算法,提出了系统接收端实现方案,根据802. 11ad协议进行仿真平台的建立和算法的实现,完成整体性能的分析。其中,论文的主要贡献和创新包括:首先,本文对常用时间同步算法进行研究,进而设计了基于IEEE802. 11ad标准的时间同步方案,并提出了一种基于差分滑动相关的时间精同步算法。通过在多径衰落环境下系统仿真证明,本文提出的同步算法精度高、抗频偏及噪声能力好,符合系统性能要求。其次,本文对常用频率同步算法进行研究,提出了一种改进的线性回归频偏估计算法。该算法通过使相位在固定的地方发生跳变,在两个跳变点之间进行线性拟合,避免使用接续函数,从而可以有效的抵抗噪声和多径干扰。再次,本文根据接收信号前导码的特点,实现了基于Golay序列自相关的信道估计算法,并在不同信道模型下进行性能分析。最后本文基于上述研究提出了系统接收端实现方案,并根据802. 11ad协议进行仿真平台的建立,人为地加入各种同步偏差,在不同信道模型下进行系统接收端方案的仿真,完成整体性能的分析。本文设计的接收方案能同时支持SC和OFDM两种标准模式,从而使硬件实现更加有效。