作为WLAN、LTE、WiMAX和陆地数字广播电视系统的关键技术，正交频分复用（OFDM）技术由于其频谱利用率高、抗多径衰落能力强等优点，已经成为宽带数字通信研究的热门技术。尽管OFDM技术存在一些缺点，但是在随着国内外学者的研究，缺点都得到了一定程度的改进，性能得到了提升，这些缺点已不能成为OFDM技术被广泛应用的障碍，OFDM技术的理论研究和实际应用也日趋完善和成熟。本文首先从OFDM技术理论的数学模型分析其调制解调过程、对抗多径衰落的原理和循环前缀的加入优点，并进行MATLAB的仿真。针对OFDM技术高峰均比的问题阐述了目前LTE上行链路所采用SC-FDMA多址技术的基本原理，对系统的峰均比进行了分析仿真。其次，参考IEEE802.11a的协议标准，对OFDM采用的帧同步、载波频偏同步、符号同步、相位跟踪和信道估计的算法进行了详细的分析。本文主要是采用的是SCA的帧同步算法、数据辅助的载波粗频偏和细频偏估计与补偿、本地相关的符号同步算法、辅助导频的相位跟踪算法和LS信道估计算法。最后使用VerilogHDL语言在Xilinx Virtex-5LX50T芯片上实现和验证了OFDM的发射机和接收机。详细阐述了每一个模块的FPGA实现的方法和步骤。