在OFDM通信系统中,同步和信道估计是整个系统中最关键的一环,一些重要组成部分如载波同步,它的性能甚至左右了整个OFDM通信系统的表现。本文重点研究了分组检测、载波同步、符号同步、采样频率同步及信道估计的基本原理。另外,在原有的基础上,本文对OFDM同步中最重要的载波同步模块进行了更深入的研究和挖掘。通过使用梳状滤波器并加以优化,本文提出了更好的算法模型——加权均值滤波器。该方法能够在保持梳状滤波器在稳定多普勒信道下带来的性能增益的同时,克服了传统的梳状滤波器难以逾越的难题,也就是加速度带来的“地板效应”。该方案是可以将原同步算法的均方误差降低至原来的十分之一。同时,为了适应各种不稳定多普勒信道,本文提出了自适应权值滤波器,自适应滤波器在保持原有加权均值滤波器算法优点的同时增加了灵活性,这一特性使自适应滤波器能够适应更广的条件,包括变化的加速度以及设置的噪声门限,结合相关的加速度及噪声估计技术,这一·算法提升到了新的高度。经仿真,该算法在任意状态下可以取得比加权均值滤波器更稳定的性能,比起加权均值滤波器性能最好的情形,损失的性能也微乎其微。本文还在FPGA上对所提出的同步算法进行了工程实现,并对新提出的算法提出了适用于硬件平台的进一步的优化方案。发送端功能和接收端功能分别由两块FPGA来承担,并经由以太网口相连。经测试,整个接收端基带链路的工作时钟频率均可达到160MHz,吞吐可达93Mbps。测试结果表明硬件平台的实现结果和软件仿真的性能相当。相关的硬件资源使用也在合理范围内,符合了预期。