本文针对标准多频带OFDM超宽带无线通信系统，研究适用于该系统的物理层同步技术，提供性能良好且复杂度较低的完整同步解决方案。对所提出的同步方案进行FPGA硬件实现，为系统接收机的实现及解调芯片的设计提供有效的参考。　　 本工作从OFDM系统同步技术的研究着手，对定时、载波及采样同步偏差造成的OFDM系统的影响逐一进行理论分析，并对接收端受各种同步偏差因素影响的频域数据星座图进行仿真。研究OFDM及多频带OFDM系统的主要同步技术，从理论上分析其可以补偿的同步偏差因素，同步算法的适用范围，以及各种方法之间的区别和联系，旨在为实际系统中同步方案的设计提供理论指导。在对OFDM同步技术的研究中，提出一种新的载波频率跟踪方法。　　 基于对同步技术大量深入的研究，提出适用于MB-OFDM-UWB系统的完整同步及信道估计方案：系统采用基带跳频解跳的方案，射频部分只需一个载波，简化了硬件实现复杂度；提出基于最大自相关结合最小能量比的符号定时方法，基于前导序列第一频带信息的进行帧检测及粗定时，基于三个频带信息进行细定时，对定时位置两次进行修正，避免了符号间干扰的产生，保证了残余误差可以被信道均衡吸收；在载波频率同步的研究中，针对单载波频偏分析其对系统的影响，为基带跳频解跳模式下载波同步算法的设计提供理论指导，并进而确定了最大似然估计及取平均的方法估计系统的小数倍频偏，仿真表明系统无需进一步的细频率同步；信道估计前采用重叠相加操作(OLA)，将基于零后缀的ZP-OFDM系统转变为等效的基于循环前缀的CP-OFDM系统，进而采用频域信道均衡，同时补偿了多径干扰、剩余符号定时偏差、载波相偏及载波频偏、采样频偏造成的幅度衰减；系统较小采样频偏造成的频域相位偏差使用频域相位均衡的方法进行补偿，其造成的时域符号定时偏差同样用循环前缀(CP)及信道均衡吸收。对加入各种同步偏差因素的系统差错性能进行仿真，3dB信噪比下系统误比特率可达10-5数量级。　　 在CycloneⅢ系列的FPGA芯片中，对优化设计后的同步算法进行硬件实现，并通过门级仿真验证算法实现的正确性。通过硬件实现的工作，给出同步算法的FPGA具体设计方法，并总结出用于相位估计及补偿的CORDIC算法计算范围扩展的方法，以及同步常用的自相关器及互相关器的设计方法。