当今社会已经发展到信息时代，高效、便捷、可靠的信息传输对人类社会的重要性愈加凸显，高速宽带的无线移动通信系统成为发展的趋势所在。OFDM技术作为一种拥有多种技术特点和优势的多载波调制技术，特别适合无线衰落信道下的宽带传输，自然地成为了新一代宽带无线通信系统中的关键技术。随着微电子技术的发展，单片FPGA集成度越来越高，已经可以使用FPGA来做复杂的数字信号处理，如DDS算法，FFT和FIR滤波等，这也使得FPGA在移动通信领域中也得到了越来越广泛的应用。同时，FPGA处理能力的提高，也使得应用FFT来完成调制解调的OFDM系统的只需要做基带处理就能实现。　　 本文内容来源于电子科技大学与中国电子科技集团研究所合作的横向项目，目的是对新一代移动通信系统物理层及其关键技术的研究与实现，本项目组负责物理层标准的研究及其关键技术的实现。本文的主要工作是通过对OFDM技术和对各通信系统标准（协议文档、技术报告和各通信公司在会议上的相关提案）等的研究，设计OFDM接收机系统结构，分析基带信号处理流程，研究和改进系统部分关键技术，结合Xilinx公司的FPGA开发软硬件平台完成该系统物理层重要模块的实现。　　 文中首先介绍了OFDM技术的演进及应用、系统结构及其优缺点;然后介绍了基于OFDM的一种新型接收系统的物理层系统结构、帧结构、导频结构及其基带处理流程，并对系统物理层关键技术及其算法思想和作用作了简要分析;然后着重对物理层关键技术中的信道估计与均衡技术和定时同步技术的算法进行了深入研究，在保证算法性能的前提下对算法作了易于硬件实现的降低算法复杂度的改进和简化;由于使用的是Verilog HDL硬件描述语言在FPGA平台上的软件无线电方式来实现系统功能，所以最后对FPGA的开发流程和软硬件平台等都作了详细介绍（软件平台ISE，硬件平台Xilinx Virtex5），给出了基带系统实现的总体构架，对系统中的信道估计与均衡和定时同步模块的硬件结构和实现进行了详细的分析描述。　　 通过Matlab对改进算法进行验证，信道估计的BER性能在低信噪比部分有提升，定时同步能准确的出现峰值，都保证了算法的性能，同时这两个改进算法的硬件实现复杂度都相当低;通过Modelsim等仿真来验证信道估计与定时同步的FPGA硬件实现的结果，发现实现结果同理论算法研究时的结果一致，说明本文中的硬件实现方法是正确可行的。最终的整体系统也达到预期的性能要求，也说明算法的改进和硬件的实现方法都是正确可行的。