中国地面数字电视广播传输标准(DTMB)已于2006年8月30号正式出台,但如何设计一个适合该标准的接收系统仍是DTMB的技术难点和研究焦点所在。DTMB系统标准的研究与实现,具有巨大的实用价值和广阔的市场前景。本文完成的是中国地面数字电视传输系统接收机同步系统的FPGA设计与实现,包括希尔伯特变换、数字下变频和整个同步模块。本文首先介绍了地面数字电视的发展现状及中国地面数字电视传输标准发送端整体结构和接收端的概括结构,然后详细介绍了接收机基带变换的设计与实现过程。本文的基带变换由希尔伯特变换和数字下变频构成。采用流水线转置结构实现希尔伯特滤波器,对滤波器的抽头系数用CSD表示,移位相加代替乘法运算,并通过RAG算法实现系数之间的复用,减少了加法器的数量,节省了资源消耗。采用CORDIC算法实现数字下变频,移位迭代操作节省了大量资源,并克服了传统下变频不能应用于时变相位场合的缺点。接着实现了接收机中整个同步模块的算法分析和硬件设计。根据DTMB系统信号帧结构特点,提出了符号同步、采样时钟同步和频率同步的实现方法,包括:利用PN序列的相关特性,通过定时误差闭环反馈控制内插滤波器的方法完成数据的采样率转换,逐渐恢复出最佳采样点,从而实现符号和采样时钟的联合同步;提出了闭环控制结构的时域频偏校正方法,利用CORDIC算法进行频偏估计与补偿。首先通过频点搜索补偿掉较大频偏,然后利用帧头PN之间的延时互相关操作,估计出剩余频偏,并通过改变延时大小,调节频偏的捕获范围和估计精度,有效跟踪频偏的变化,实现频率同步。利用信号帧的帧头初始相位编码特性,通过计算相关峰的间距,推算出信号帧的相位,完成相位匹配;最后对整个接收机同步模块进行了仿真。