在现代化信息战略中,复杂电磁环境已成为与海洋、陆地、天空、卫星并存的第五维战场,电子对抗将成为战场中最为关键的一部分。此外,数据链采用的混合扩频技术以及加密技术,具有抗干扰、低截获、大容量的特点,能在复杂电磁环境下进行可靠通信。因此,本文以复杂电磁环境为背景,对同步算法展开研究,并针对增强型数据链设计了一种可靠通信的同步方案,主要研究内容包括:第一,介绍了复杂电磁环境模型及时频同步关键算法。首先对复杂电磁环境模型进行了介绍,并给出了本文的信道环境参数,其次介绍了四种常用的相关算法:直接序列相关、差分相关、分段相关及PMF-FFT算法,从理论公式上分析了各自算法的适用场景,最后介绍了三类基于数据辅助的频率同步算法:基于相邻差分、基于自相关函数及基于离散傅里叶变换的频偏估计算法,从理论公式和性能仿真两方面对不同算法的特点进行了分析。第二,针对复杂电磁环境下的增强型数据链,设计了一种跳频同步方案,包括同步捕获算法和定时估计算法两部分。在捕获算法中,采用了八路并行方式对信号进行接收,以此来提高同步系统的抗干扰性;采用了多相关峰值判决的方法,避免了传统门限判决依赖噪声估计的局限性;提出了基于跳频图案的延迟方法,从而可实现不同跳频图案的同步捕获。在定时估计算法中,介绍了基于相关最值的定时估计算法,并在此基础上引入了三种插值算法:二次函数插值法、三角内插法及Sinc函数插值法。此外,对同步捕获算法、定时估计算法及联合算法进行了仿真分析,验证了同步方案的可行性。第三,采用Verilog HDL语言对同步方案进行了FPGA实现,详细阐述了粗同步计算模块、精同步计算模块及定时控制模块的具体实现方法,并给出相应的Modelsim仿真波形,验证了各级模块设计的正确性。同时,搭建了内场测试环境,从同步闭环测试、同步性能测试及系统链路性能测试三个方面验证了同步方案实现的正确性。