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在基于OFDM的地面数字广播解调器中，同步作为一项核心技术，直接决定了解调器输出数据正确与否，对其研究和设计有重要的现实意义。本文将以基于DVB-T标准的数字地面广播解调器中同步系统这一关键技术作为研究方向。本文目标在于对同步系统中关键模块进行研究和设计，为设计完整同步系统奠定基础。首先通过对基于DVB-T标准的OFDM帧结构的分析，对已有算法进行改进，提出改进的基带同步算法。采用MatLab对基于DVB-T标准的调制器以及信道进行描述以及解调器的同步模块的浮点模型描述及仿真。使用硬件描述语言Verilog HDL对浮点模型验证后的算法进行描述和行为级仿真来验证RTL模型的正确性和有效性。本文的主要工作如下：1)提出了改进的符号定时同步算法，载波频率同步算法以及改进的采样钟同步算法，并构建浮点模型进行关键模块算法及功能的仿真验证，最后对其进行RTL级代码描述并完成逻辑和时序验证，完成同步系统中的关键模块设计。其中关于改进的符号定时同步算法已申请发明专利一项。2)在定时偏差估计算法实现中，采用了优化的移动求和器结构，与常用结构相比它可以减少80％以上的硬件消耗以及降低90％以上的功率损耗。其中优化的移动求和器结构已申请发明专利一项。3)优化了定时偏移粗估计算法和整数倍频率偏移估计算法，仅利用其符号位部分实现了准确的定时偏移估计和整数倍频率偏移估计。采用符号位进行估计可以节约可观的存储空间。4)对采样钟同步流程进行了设计和优化，其中提出了使用完全使用数字方法利用抛物线内插器完成采样钟偏移时域补偿的方案，避免了使用模拟器件，降低了设计难度。同时还引入了PI二阶滤波环节，稳定了采样钟偏移估计器的控制信号的输出。5)在硬件实现采样钟同步模块时，在偏差估计器中引入了乒乓存储结构，提高的逻辑运算单元的利用率；在相角求取模块中引入了CORDIC模块，避免使用查表法时需要的大量存储器；最后采用了结构简单但性能优良的Farrow结构实现了抛物线内插器。所设计的符号定时与粗载波频偏联合估计模块、整数倍载波同步模块和采样时钟同步模块已经分别得到FPGA实现和验证。测试表明各关键模块能够正常工作，正确估计出相应偏差。