无线通信中发送端与接收端时钟频率的偏差会导致通信系统误码率上升,影响接收机的性能。为了降低频偏对通信系统的影响,频偏估计与纠正在数字通信中成为一个关键问题。本论文通过对参数估计的基本理论及频偏估计算法基本原理的研究,仿真了经典频偏估计算法的频偏估计范围及精度,分析了算法的性能及优缺点,提出了改进的频偏估计算法。通过分析OQPSK调制及突发模式OQPSK调制中的载波频率同步算法,对突发模式通信中经典频偏估计算法提出了改进的实现方案,在FPGA上完成了适用于突发通信的改进型M&M频偏估计算法的硬件实现,通过串并转换,双口RAM等资源的有效使用降低了资源开销,通过频偏估计模块输出与仿真结果对比验证了频偏估计算法的硬件实现具有较高的精度及较宽的估计范围。通过分析802.15.4协议信号模型,将802.15.4协议的信号特点与频偏估计算法相结合,提出了精简的802.15.4频偏估计与纠正的FPGA实现方案。总体实现结构中主要包括帧起始检测、粗频偏估计、相偏估计及残余频偏纠正等模块。对硬件实现结构进行了简化与改进,主要包括帧起始检测实现中为了降低计算量所使用的自相关实现结构,频偏估计中降低计算延迟而采用的流水线Cordic算法模块,残余频偏及相偏的纠正的逻辑复用模块,双口ROM查找表的NCO模块。最后,通过生成携带频偏的测试信号及实际发送模块的发射信号对实现方案进行了验证,实验结果表明本论文提出的实现方案可以有效地完成载波同步中的估计与纠正。