本文是根据国家地面数字电视联合技术工作组提出的地面数字电视融合方案(2005年3月稿)中关于信道估计与均衡模块的设计而撰写的。针对在多载波系统中，良好的接收及误码率性能要求准确的信道估计和均衡这个问题，论文首先简要介绍了当今国内外各个地面数字传输标准与其各自的信道估计方式、估计的前提条件——多载波OFDM技术，以及融合方案发射端结构。在此基础上重点描述了该方案中多载波传输部分里一种基于PN序列的时域循环相关的估计方法，详细探讨了估计精度与高斯白噪声和自身相关干扰的关系。然后，根据融合方案数据帧结构的特点，分析了在三种不同长度的多径时延下该方法的具体应用，以及在典型的多径衰落信道——莱斯和瑞利信道模型下不同的均衡处理方式，并与DVB-T在估计精度和误码率测试方面进行了对比。证明了融合方案在恶劣的信道环境中有更准确的估计精度。最后对上述各个部分做了工程上可实现的改进和相关的逻辑设计，通过功能仿真、时序仿真和板级调试完成了整个信道估计与均衡系统的FPGA验证。本人完成的主要工作如下：编写Viterbi硬判决译码程序以及利用信道信息的Viterbi译码软判决和星座映射、量化的Matlab程序。编写OFDM多载波系统中信道估计与均衡的程序，包括在三种典型的保护带长度下的不同估计方式以及有／无信道信息反馈的均衡方法，最后测试性能并做误码率分析，数据结果基本上能达到DVB-T的标准。利用QuartusⅡ和Modelsim等硬件设计工具对以上部分进行FPGA设计，在资源优化的前提下实现了准确的功能和时序仿真结果。完成了完整的浮点和定点的系统(含多个子模块)仿真说明技术文档，并提出关于提高信道估计精度和减小资源消耗的一些改进设计。