多载波正交频分复用(OFDM)技术是现代通信系统中一项关键技术。在实际应用中,OFDM波形的子载波间隔需不大于信道的相干带宽,同时,OFDM波形的循环前缀长度需大于最大多径时延,否则会导致码间串扰。对此,本文首先估计多径环境下时延与路径增益等信道特征,经推导获得相干带宽与最大多径时延。之后,接收机回传以上参数,由发端动态设计并发送适合信道条件的OFDM波形。最后,本系统完成波形的接收解调。本文主要研究多径时延估计、OFDM波形以及接收机的设计,主要包括以下几个部分:1.研究基于相关法的无线信道多径时延估计,主要研究并分析了基本互相关法的时延估计性能以及时延分辨率。而在实际无线信道环境下,当时延间隔较小时,会恶化基本互相关法的时延估计性能。经仿真,基本互相关法由于时延分辨率有限,导致求取相干带宽的误差存在较大的情况。2.针对小时延间隔,研究了超分辨率多径时延估计。主要仿真并比较EM算法和WRELAX算法在不同信噪比与不同时延间隔下的性能。首先仿真了EM算法,针对时延为非整数倍采样间隔的情况,研究了频域EM算法。为尽量避免EM算法收敛到局部极值,引入了初始化方法。为减少迭代次数,采用参数顺序更新的方式。经与WRELAX算法对比仿真,综合考虑确定采用WRELAX算法获得相干带宽和最大多径时延。3.提出基于多径时延估计的波形动态设计策略,针对系统的三种典型应用场景设计三种OFDM波形并仿真分析波形动态设计的优势。最后完成接收信号的接收解调,主要包括定时同步、频率同步,信道估计与均衡等模块的算法仿真与FPGA功能仿真。其中,本文提出一种定时同步的改进算法,解决了相关过程中部分相关峰导致的定时点误检问题,提高了定时性能。