现如今无线局域网由于其便利性和快捷性而深刻地影响着人们的生活方式,其中IEEE 802.11ac标准因为具有甚高的数据吞吐率、较多的空间分集以及密集的调制方式等优势而被广泛地投入研发和应用。由于接收机的同步技术直接影响802.11ac系统的传输性能,所以本文重点研究同步技术的算法和电路设计,此外本文还设计一款单输入单输出模式20MHz数据带宽的802.11ac基带芯片的部分电路。本文的创新点和主要研究成果如下:1.提出一种新的正交频分复用系统公共相位同步算法。目前主流的正交频分复用系统相位同步算法（Armada算法）利用数据符号中的导频信息进行相位同步,但由于802.11ac数据包中的导频数量有限,无法发挥该算法的性能,因此本文提出一种基于训练序列的公共相位同步算法（Wu算法）。仿真结果显示在信噪比为12dB,调制方式为正交相移键控时,Wu算法可以使系统的误码率下降到10^-4,说明Wu算法可以很好地纠正相位偏移对系统的影响。在相同的信噪比下Wu算法相位估计的均方误差为Armada算法的10%,说明Wu算法相对于Armada算法具有更优的相位估计精度。此外Wu算法可以在时域或者频域中执行,在实际应用中具有较好的灵活性。2.改进目前常用的定时同步算法。目前适用于802.11ac系统的定时同步算法是一种基于训练序列的延时相关算法（S&C算法）,S&C算法可以较为正确地进行定时同步,但是在低信噪比情况下其性能会降低,所以本文针对S&C算法的不足进行改进并得到Zq算法。Zq算法相对于S&C算法有三处改进:将延时相关改为本地相关、改进判决方式和缩小存储面积。在进行帧同步操作时,仿真结果显示在信噪比为14dB时S&C算法的误包率为80%而Zq算法的误包率接近于零,说明Zq算法能够更准确地检测到数据包。在进行符号同步操作时,Zq算法始终能够检测到数据符号开始的位置,说明Zq算法可以满足802.11ac系统定时同步的需求。此外在硬件实现上Zq算法比S&C算法占用的面积更小。3.仿真并分析目前常用的载波频率同步算法的可行性和性能。该载波频率同步算法利用了延时相关值的相位信息,仿真结果显示在信噪比为15dB时,粗载波频偏估计的均方误差为10^-2,细载波频偏估计的均方误差为10^-5,说明该算法的性能可以满足802.11ac系统载波频率同步的需求。4.设计、实现并测试802.11ac接收机同步系统的硬件电路。本文对满足性能要求的同步系统进行电路设计,采用并行与流水线结构相结合的方式设计同步系统的电路,既能满足系统实时性的要求,又在一定程度上节约了电路面积,FPGA功能验证结果显示同步系统电路的功能正确,共使用38828个逻辑单元,占用FPGA芯片（型号为EP4CE115F29）资源的34%。测试结果显示同步系统电路在信噪比为14dB调制方式为正交相移键控时可以达到10^-4的误码率,说明该同步系统电路满足802.11ac系统误码率的要求。5.设计并实现802.11ac发射机和接收机的基带芯片。本文完成一部分802.11ac单输入单输出模式20MHz数据带宽的基带芯片的设计与实现,设计发射机和接收机的基带系统架构以及部分模块的寄存器传输级电路,采用某0.11微米工艺对整个基带系统电路进行逻辑综合和自动布局布线后得到数字部分的版图,数字部分版图的面积为12152000平方微米,加上模拟部分的版图后最终交予工厂进行流片。