近年来,正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术受到了日益广泛的关注,其由于子载波间的正交性、并行传输机制以及内在的良好抗多径性能等特性,在多径衰落信道中展示了很强的数据传输性能,具有非常广阔的应用前景。然而,OFDM技术对载波频率偏差、符号定时误差和相位噪声相当敏感,较小的同步误差即会导致系统的误码性能恶化,甚至于通信失效。因此,在进行OFDM接收机的同步模块设计时,需从时、频两个方面对载波频率偏差、符号定时误差和相位误差进行有效的估计和补偿,尽可能减小同步误差对系统性能的影响。本文介绍了OFDM的基本原理、特点与优势。通过理论推导和MATLAB仿真详细分析了载波同步误差、符号定时同步误差和采样同步误差对OFDM系统性能的影响;分析了OFDM系统中符号同步误差对基于导频的信道估计的影响;从时域和频域两个方面,分析了粗符号定时同步、细符号定时同步和采样定时同步以及频率同步算法,并且提出了一种多径信道下的符号定时方法,并通过MATLAB仿真对各个算法的估计性能进行了详细的分析和比较。本文对带通采样理论进行了简单介绍,并对带通欠采样数字正交解调进行了详细的数学推理,介绍了一种数字中频接收机的工程实现办法,该数字接收机具有较大的动态范围,较高的I, Q输出精度,采用的是带通欠采样进行中频采样,数字滤波法进行数字正交相干解调。最后根据系统同步性能要求,在充分考虑同步算法的性能和硬件实现复杂度的基础上,设计了一套完整的OFDM无线传输系统同步方案;详细描述了所设计的OFDM同步系统中各种同步算法的硬件实现结构,并且给出了部分硬件实现的ModelSim仿真和FPGA测试结果。