面对世界数字广播事业的不断发展和新媒体对技术的切实需求,我国广电媒体进行了积极的探索,CDRadio数字调频无线广播技术以其独有的创新性和显著的性能优势,成为中国调频数字广播标准的重要候选技术。该技术最大的特点就是支持带内数模混叠同播,有利于模拟广播向数字广播的平滑过渡。本论文从CDRadio系统研发角度入手,对其技术背景、方案设计、系统实现及性能提升进行了深入的研究。首先,以美国标准]HD Radio作为技术背景探讨了方案的可行性；其次,对系统中的重要部分FM调频广播技术进行了深入地理解和分析；再次,系统地设计了由上位机、激励器和软接收机构成的系统模型。由于该技术采用独有的时频结构,对现有同步算法提出适应性要求,并且考虑到OFDM系统对定时和频率偏移的敏感性,同步算法的选择将对系统性能产生至关重要的影响。本文重点基于该系统帧结构,分别对现有四种同步算法：基于循环前缀的ML算法,基于训练序列的Schmidt&Cox算法、H.Minn算法和Park算法进行创造性地改进,以满足系统的要求,进而经过仿真分析和性能比较,得出Park适用算法可以有效地降低算法的复杂度,并且能够显著提高系统的性能,是最优的选择。同时,为了提升系统性能,数字前端模块、数模分离算法、信道估计算法都起到了重要的作用,同样进行了分析和研究。最后,对全文进行总结,并指出今后的研究方向。