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正交频分复用（OFDM）技术作为一种多载波通信技术，以其高的宽带利用率和抗多径扩散能力而受到广泛应用。高的带宽利用率主要体现在相对于其它多载波通信系统，OFDM利用了子载波之间的正交性使得载波间频谱可以有重叠却未相互干扰；抗多径扩散能力主要体现在OFDM通信系统均使用保护间隔，当保护间隔不小于多径最大扩散时，即可以利用保护间隔避免符号间干扰。基于这两大优点，OFDM技术被广泛应用于多径无线通信环境和频率选择性信道的高速无线通信中。近年来发展迅速的数字音/视频广播系统（DAB/DVB）、无线局域网以及移动通信长期演进技术（LTE）系统均使用OFDM技术。本文从研究OFDM通信系统中的同步技术出发，以便携式无线视频通信系统为应用背景，以设计并实现便携式无线视频通信系统的同步方案为研究目标。首先，分别从定时和频率偏差方面分析了同步偏差对OFDM通信系统性能的影响，在此基础上参考相关文献，分析和推导了近年来较常规的同步算法，重点研究了定时同步和载波频率同步的一些算法，分析了每一种算法的优缺点；其次，基于各种同步算法的优缺点比较结果，为便携式无线视频通信系统设计同步方案，主要是定时同步和载波频率同步方案，并利用Matlab进行同步方案仿真，仿真结果显示，无论是AWGN信道还是TU-6信道，SNR在4dB以上时，定时同步具有较好的同步性能，载波频率偏差估计均方误差均小于0.0004，满足系统要求。本文最后分别进行了定时同步和载波频率同步模块的硬件电路设计，硬件实现过程如下：首先，进行了定时同步和载波频率同步模块的电路结构框图划分，并进行Matlab定点运算仿真，从而确定所参与运算信号的位宽，位宽确定后，对定时同步模块和载波频率同步模块进行基于Verilog HDL语言的RTL级设计，并进行基于Modelsim的电路功能仿真与验证，功能仿真结果均满足电路功能要求。最后，对所实现的电路进行下板测试，使用Xilinx公司的Spartan VI XC6SLX45型号的FPGA实现待测电路，利用ISE工具中集成的Chipscope抓取相关信号分析并判断电路工作的正确性，测试结果表明，所设计电路功能正确。