随着多媒体技术和移动通信的高速发展,人们对信息传输速率的要求日益提高,要求的码元传输速率不断的提高,现今对一路信息的传输速率要求已达若干Mb/s,并且传输信道大多数是多径衰落或有频率选择性衰落的信道。为了克服信道上的衰落,正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术受到了高度重视。OFDM是一类多(子)载波的并行调制体制。它将数据分为多路,在与子载波对应的多个载波频率上进行传送。在OFDM中各路子载波频谱是可以重叠的,提高了频率利用率,增大了数据传输速率,而且子载波之间是严格正交的,避免了重叠频谱之间的干扰或载波间干扰(ICI, Inter-Carrier Interference),同时接收端能够完全的分离各路已调制的信号。此外,每路子载波可以采用多进制调制,调制制度也可以不同,能够为适应信道的变化而自适应的改变。但是,如果正交性遭到破坏,载波间干扰将会引起严重的系统性能退化。因此,不同子载波之间正交性的保持是至关重要的,而载波间干扰的主要来源就是载波频率偏移(CFOs, Carrier Frequency Offsets)。为了保持子载波之间的正交性,避免载波间的干扰引起的系统性能退化,本文提出了基于循环前缀(CP, Cyclic Prefix)的CFOs估计的步长算法。并对步长参数的选定、校正系数的性能、变步长控制、CFOs的估计误差、算法的稳定性及典型平稳状态下的性能等进行了研究。首先,介绍了OFDM的基本含义、国内外发展现状及主要应用;其次,阐述了OFDM的原理及实现,并在平均窗口算法的基础上,引入了步长参数,推导得出了CFOs估计步长算法的数学模型;然后,说明了硬件设计思想及系统各部分是如何实现的,并在此基础上描述了基带操作的VHDL实现过程;此外,通过MATLAB仿真将步长算法与VSB和LMR估计算法进行了比较,分析了三种算法在典型平稳状态下的性能和步长算法的稳定性,验证了算法中各个系数的性能,比较了可变步长和恒定步长;最后,设计了步长算法的实现程序,强调了变步长控制,给出并分析了具体的实验结果。实验结果表明:设计的程序在电路板上能够正确执行;在±3σ估计变化区间内,移动速度为400 km/h时,CFOs估计的最大误差仅为0.00987,符合CFOs估计误差必须精确的在子载波空间1-2%范围内的衡量标准;同时减少了建立时间和稳定时间,提高了码元传输速率。此外,步长算法CP存储器资源的消耗只有其他算法的20%,减少了信息速率损失。