同步是移动通信领域中的关键技术,是保障通信初始和进行的必要过程,对系统的性能影响重大。纵观移动通信系统的发展史,同步技术自始至终都是人们研究的热点。WCDMA作为第三代移动通信无线接口标准之一,已经在全世界范围内得到了商用。小区搜索是WCDMA的重要物理层过程,是实现下行移动台和基站间同步的重要手段。作为ASIC领域的一种半定制电路,现场可编程门阵列(FPGA)既解决了全定制电路不能修改的不足,又解决了原有可编程器件容量有限的问题。FPGA以其强大的现场可编程能力和开发速度优势,逐渐成为ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。因此,研究WCDMA同步算法及其在FPGA中的实现与验证是具有理论和现实意义的。本文首先介绍了WCDMA物理层基础,接着详细讨论了WCDMA主同步、辅同步和导频同步的原理,介绍了前两步同步的改进型算法和证明,并和传统相关算法在资源和实现复杂度方面进行了比较,给出了下行同步的浮点仿真结果和分析。之后,深入讨论了下行同步的FPGA(V4-SX-35)实现方案、运算流程和模块间的接口设计。最后,介绍了下行同步的FPGA验证方法。本文较为深入的讨论了WCDMA下行同步的算法和FPGA实现方案,给出了理论分析和仿真、实验结果。并在低复杂度和资源开销条件下,完成了FPGA的硬件设计和片上测试,达到了系统的性能指标。