在无线通信系统中,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术之所以能得到广泛的关注和应用,正是因为它有很高的频谱利用率和对抗频率选择性衰落的能力。但是因为OFDM系统中子载波之间是正交的,所以OFDM系统对同步的误差十分敏感,因此同步技术在基带设计中起着至关重要的作用。本文对OFDM系统的同步进行了深入研究,总结了同步要解决的三大问题:(1)接收机不知道帧的起始位置,不能正确的进行FFT变换;(2)由于在无线信道传输,接收到的载波发生频偏,导致子载波不正交;(3)接收机和发射机的采样时钟相互独立,存在一定的采样频偏。针对这三大问题,本文主要做了如下改进:(1)改进了符号定时同步算法,使符号定时不仅兼容IEEE 802.11a,而且可以兼容具有类似物理帧格式的协议;(2)增加了整数倍载波同步,使载波频偏估计和补偿范围增大,其归一化补偿范围是[-4,4]。在电路前端设计部分,本文对各同步模块的结构图中复杂的算法进行了化简,并提出了部分硬件电路设计的优化方案,如复数乘法器,CORDIC频偏估计和补偿,延时互相关运算等模块的优化。完成并通过了同步模块的RTL仿真。在电路后端设计部分,对各同步模块采用SMIC 0.13μm CMOS工艺进行物理设计,并在设计中用SRAM的IP核代替用于数据延时和存储的寄存器。完成并通过了版图设计和门级后仿,时域同步Layout面积为1.88mm2,功耗为9.5m W,后仿最高时钟周期为15ns,整数倍载波同步Layout面积为0.65mm2,功耗为3.77m W,后仿最高时钟周期为12ns,频域同步Layout面积为0.59mm2,功耗为1.9m W,后仿最高时钟周期为10ns。