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LTE作为3G向4G演进的主流技术，已经得到越来越广泛的重视，目前其应用场景也在不断扩大。同步技术、信道估计与均衡技术是LTE系统接收机的关键组成部分，为系统正常工作提供了可靠保障，有效地提高了系统的运行性能。虽然目前LTE系统在积极的开发和实验中，但是仍然不够成熟。本文的重点是LTE同步和信道估计在硬件开发板中的工程实现，首先介绍了LTE系统的帧结构以及LTE系统的关键技术，包括OFDM、同步和信道估计技术的基本原理；其次分析了LTE系统硬件开发板需要实现的功能和硬件要求，并选择合适的器件，设计并调试硬件开发板；再次是在此硬件开发板的基础上实现LTE通信系统接收机的同步和信道估计，根据3GPP规范中规定的同步序列和导频序列，在现有同步算法的基础上，提出优化的帧检测算法有效检测帧信号的起始位置；然后采用改进的符号同步算法确定OFDM符号的起始和结束位置，利用导频信号进行信道估计及均衡，在ISE中运用Verilog HDL硬件逻辑语言实现同步和信道估计模块；最后分析了算法的ISE仿真和硬件实现结果，在硬件开发板上用尽可能少的硬件资源实现LTE通信系统接收机的同步和信道估计功能，优化系统接收数据的性能。