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甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)最初是为解决船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的数据链路过载而提出,同时可以为E-航海日益增长的通信需求提供更大的数据交换能力。VDES是将船与船、船与岸、船与卫星等连接起来的系统,具有能提供全球覆盖的通信潜力,在改善船舶通信拥堵和海上安全航行等海事应用方面有非常广阔的前景。然而,无线通信系统有限的带宽限制了应用的可发展性。对于VDES,同样也面临着在分配的有限带宽内容纳更多信息的挑战。为此,将高速率传输技术之一——正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术融入到 VDES 中,通过提高数据的传输速率来改善系统性能。作为一种极具潜力的传输技术,OFDM高速率传输的特点能够满足系统对高速数据的需求,具有的抗多径性还可以有效地抵抗多径效应。然而,OFDM信号对同步误差特别敏感,为了提升系统的稳健性,本文重点对VDES中基于训练序列的OFDM同步技术进行研究。取得研究成果如下:(1)讨论几种用于解决OFDM中同步问题的算法。包括S&C算法、Minn算法和Park算法,对算法的理论推导部分进行详细分析,并进行实验仿真。在S&C算法的定时度量曲线中有一个较大的平台,Minn算法消除了峰值平台,并在符号的正确起点处有峰值,Park算法在正确的符号定时处有峰值,而且其它所有的值都很小。(2)针对同步算法中存在的一些问题,包括:S&C算法的平台、Minn算法的若干侧峰,以及Park算法的侧峰等,本文提出一种改进的同步算法。该算法根据时域训练序列结构的共轭特性进行符号定时,并重新定义度量函数。改进的同步算法的度量曲线能在正确的估计点处生成尖锐的峰值,提高了符号定时的准确性。并且,本文提出的改进算法具有更小的均方误差。(3)基于提出具有共轭对称结构的改进算法,以VDES为研究背景,通过对海上VHF数据传输系统和仿真模型的分析,将高速传输技术OFDM集成到VDES中,并对VDES的物理层采用数字调制OFDM技术进行系统分析。仿真结果表明,该方法可以具有较低的误码率,有效地提高了海上VHF信息传输速率。