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数字视频地面广播是数字电视广播中使用最广泛、最基本的传输形式,但同时,其传输条件最恶劣,干扰也最为严重。本文主要研究第二代欧洲数字视频地面广播(Second Generation Digital Video Broadcasting-Terrestrial,DVB-T2)系统,针对其高速移动应用环境下接收性能较差的问题,指出本文的两个研究方向:动态多径衰落信道下的信道估计和分集合并算法。本文首先详细介绍了无线信道的传播特性、时频双选择衰落信道的形成、DVBT2系统的帧结构以及导频类型,针对于DVB-T2中离散导频的插入模式,介绍了基于导频的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统的信道估计算法,研究了最小平方(Least Squares,LS)估计算法、线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)估计算法、二维维纳插值算法、时频加权插值算法等,同时仿真分析动态多径衰落信道下上述信道估计算法的性能。由于DVB-T2引入了多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)技术,针对于DVB-T2 MISO模式下离散导频的特殊性,介绍适应其系统的信道估计算法同时提出了本文的改进算法,自适应时频加权信道估计,其在不增加导频数量的基础上对于时变信道的估计有较好的性能。随后,研究DVB-T2 MISO模式下的信号检测算法,研究比较得出,迫零(Zero Forcing,ZF)检测计算简单,但是性能较差,最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)检测算法平衡了干扰抵制和噪声放大,性能稍好于迫零算法,最大似然(Maximum Likelihood,ML)检测性能最优,但是复杂度随着天线数目的增加而变大。接着,将DVB-T2的MISO模式推广到多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)模式下,介绍了两根接收天线下不同的合并策略,对比各个策略的复杂度和性能。比较得知,最大比合并(Maximal Ratio Combining,MRC)性能最优,但是复杂度也最高。文中最后针对于DVB-T2系统,进行了信道估计和分集合并的FPGA实现与验证。通过上述的研究和探讨,平衡算法的性能和可行性,确定了最后的硬件实现方案。信道估计采用LS算法和时频线性插值,并对支路的接收信号进行最大比合并。在Quartus II的平台下,采用Verilog语言实现,并且验证了设计电路的正确性。