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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)实质上是一种多载波并行传输技术方案,OFDM作为高效的无线传输技术,由于其强抗干扰性能与高频谱效率已被很多无线通信系统采纳。本文提出了利用EMD(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法实现单通道OFDM系统频偏(Carrier Frequency Offset,CFO)估计的新方法,同时针对EMD分离出现的模态混叠问题,通过联合独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)方法消除模态混叠,开展了EMD-ICA联合算法在OFDM通信系统中的研究工作。最后实现了基于EMD-ICA算法的CFO估计方案。本文的研究工作主要包括以下内容:首先,给出本文研究背景及意义,并对OFDM的基本模型与调制解调过程给予阐述,介绍了其优缺点,通过大量文献深入了解了OFDM系统频偏估计及EMD-ICA融合算法的最新研究现状。其次,根据无线信道衰落特性与多普勒频移带来的影响,分析了OFDM同步误差产生的ICI干扰问题,且定量分析了由CFO导致的同步偏差影响OFDM系统性能的问题,本文在详细对比了几类传统CFO估计算法的基础上,提出了基于EMD及ICA技术的OFDM系统研究方案。再次,介绍了时频分析和EMD建模方法,给出了其Hilbert变换的原理及EMD主要特性,并总结了消除EMD混叠效应的方法。同时以相关检测的单通道OFDM模型为依据,提出EMD算法应用于OFDM系统频偏估计的新方法,仿真结果表明该方法相比于传统的CFO估计算法,不需要额外的训练序列,可以提高频谱利用率,降低了系统实现的难度。最后,利用ICA方法消除模态混叠的新方法,研究了采用EMD-ICA算法实现OFDM系统CFO估计的方法,改善了由模态混叠导致的随载波数增加CFO估计性能下降的问题,进一步提高了CFO估计精度,然后通过多路仿真性能评价,验证了该方法的可行性与有效性,为OFDM系统同步技术的研究与实现提供了一种新思路,具有一定的理论与实际应用价值。