随着通信技术的发展,越来越多的通信制式以及不断扩充的应用场景,尤其是5G移动通信的大规模应用,增大了电磁波干扰的可能性,当前的通信环境已经变得比过去更加复杂,给电磁环境监测带来了新的挑战。在5G应用迅速发展的当下,电磁环境监测设备急需配备具有解析、测量5G信号功能的分析通道,以快速甄别目标信号的身份,在干扰排查场景下准确定位问题。针对该问题,本文面向电磁环境监测,基于3GPP 5G NR物理层协议标准,重点研究了5G物理广播信道（Physical Broadcast Channel,PBCH）的解析方法,并基于FPGA（Field Programmable Gate Array）设计并实现了一种5G同步信号解析的信号检测与分析系统。以下为本文的主要研究内容:首先,本文详细研究了5G NR小区搜索的流程,基于MATLAB搭建了5G同步信号收发链路仿真平台,针对PSS相关检测和频偏估计进行了算法优选,并进行了多种信道条件下的算法设计和分析。面向硬件实现综合考虑算法性能、应用场景以及实现复杂度,设计了小区搜索算法和硬件实现结构,并完成了系统测试。其次,研究了PBCH信道估计和均衡方法,针对导频位置不固定以及部分位置非均匀分布的问题,进行了详尽的分析并面向实现给出了解决方法。通过对信道估计、信道插值以及信道均衡算法进行仿真分析和优选,结合硬件实现特点,设计了一种针对PBCH信道估计和均衡的硬件实现方案,并在测试平台上完成了功能测试。最后,本文完成了全系统设计与实现,并基于FPGA和射频收发模块搭建了测试平台,设计了专门的5G信号测试信号发生单元,完成了系统功能验证,并实现了对5G空口信号的接收和分析。