数字通信接收机中为了获得最优的解调性能,常采用相干解调方式,这就要求必须提取同频同相的相干载波。然而,由于多普勒效应、接收机和发送端非同一本振源及本振不稳定等因素都会导致本地载波和接收信号载波之间存在频偏。此外,在非协作通信系统中,缺乏信号载波频率的先验信息,给载波恢复技术的研究提出了更高的要求。可见研究高精度、宽频带范围的快速载波恢复对数字接收机解调出高质量信号有着的重要的作用。本文在分析和总结了国内外载波恢复相关技术研究现状的基础上,针对非协作通信系统中宽频带载波恢复的问题进行深入的研究,建立了一种基于FFT载频估计、最大似然频偏估计和科斯塔斯锁相环三者结合的新型载波恢复环路,以实现高精度、宽频带的快速载波恢复,并在FPGA硬件上实现。本文的主要工作和研究内容如下:第一部分,概述了载波恢复技术的研究背景,对国内外载波恢复技术的研究现状进行了总结,并分析了非协作通信系统的特点。第二部分,研究了常用的载波恢复技术,其一是基于锁相环的载波恢复,研究了平方环、科斯塔斯环、判决反馈环的载波恢复;其二是开环的辅助载波恢复方法,主要有基于FFT的载频估计算法、基于最大似然准则的频偏估计算法,并简要分析了各种载波恢复方法的优缺点。第三部分,根据各类载波恢复方法的优劣,并结合工程项目中的宽频带、高精度需求,设计了一种基于科斯塔斯环的新型载波恢复环路。先用FFT变换对载频进行粗估计,再利用最大似然频偏算法对粗估计载频进行修正,然后将修正后的估计载频去引导科斯塔斯环,实现载波恢复。并使用MATALB软件对建立的载波恢复模型进行算法仿真。第四部分,研究了新型载波恢复环的FPGA实现。将设计的基于科斯塔斯环的新型载波恢复环路分为3个模块,分别研究了各个模块的FPGA实现方法,并使用MOEDLSIM软件进行仿真和硬件下载测试,验证载波恢复环路的可行性。经过仿真,恢复载波的绝对频偏较小,性能较好,满足项目需求。