随着通信技术的发展,通信的要求是提供更高速度、更高品质的信息传输。当数据传输速率很高时,对于单载波系统来说,由于多径信道造成的影响,其处理方式越来越复杂。OFDM技术的出现很好的解决了这一问题,它通过多路载波并行传输,对于每一路来说传输速率得到有效的降低,从而降低了无线信道对其的影响。OFDM由于能够提高频带的利用率,有效的对抗多径时延,以及高速度的信息传输等特点,成为了当今4G以及5G Wi-Fi的重要技术之一。而载波频率同步技术作为其中必不可少的技术之一,载波同步的实现对于整个OFDM系统有着重要意义。首先,本文对OFDM系统的基本原理和关键技术做了介绍,分析了载波频率偏移对整个OFDM系统的影响,并详细介绍OFDM的载波频率同步算法中基于辅助数据算法和基于循环前缀的最大似然算法的核心思想和基本原理。其次,本文对IEEE802.11a协议物理层规范做了说明,根据IEEE802.11a协议的OFDM系统帧结构的特性和载波同步算法硬件实现复杂性,载波同步算法采用了基于最大似然估计的算法,并通过多个频率偏移值求平均来提高算法的估计精度。在基于IEEE802.11a的OFDM系统下,对该算法进行MATLAB仿真分析,经验证该算法的频偏估计范围和频偏估计偏差能够满足系统要求。最后,本文详细介绍了载波同步算法基于FPGA的硬件实现,并通过ISE对其进行了功能仿真和FPGA电路测试,并将其加入到整个OFDM系统中测试,载波同步模块能够正常工作并且完成载波频率偏移恢复的功能。