在如今数字通信对大信息量传输系统的迫切需要背景下,现代数字通信系统对稳定可靠的高速数据传输的调制解调方式有了很大的需求,其中正交幅度调制(QAM)技术因为其频谱利用率高,抗噪声性能强而可以被应用于数字微波通信领域。信号在QAM通信系统的传输中,由于信道和接收机等一系列因素会导致产生频偏和相偏,这会对其解调产生巨大的影响。为了纠正频偏和相偏,使信号能够实现精确解调,载波恢复模块就成为了接收机中必不可少的一个部分。本文主要研究了针对高阶QAM信号的载波恢复算法及其FPGA实现方法的优化与仿真。本文的载波恢复算法均为数字方法实现,在保证算法功能的基础上对算法进行了一些改进。在FPGA实现中,考虑到资源等对实现算法做了一定的优化。本文的相关工作主要有：第一:详细介绍了QAM调制的原理,分析了载波恢复的经典常用算法最大似然估计算法,简化星座算法和面向估计判决算法的基本原理,对几种算法的适用条件及各自有缺点做了说明。第二：阐述了两种全数字接收机的系统设计,并就其中的载波恢复模块做了详细的介绍,研究了一种针对高阶QAM信号载波恢复的极性判决算法,并对其进行了一定的改进。通过仿真和分析验证了该算法的正确性。第三：针对极性判决算法的FPGA实现做了硬件平台的介绍和模块的划分,针对载波恢复的各个模块做了实现上的说明和仿真,最后验证了该实现方案的正确性。