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无线通信的飞速发展使频谱资源变得十分紧张。目前,各个国家已将本国可用的频谱资源分配完毕,但由于采用了固定的分配策略,这些频谱资源的使用极度不平衡。因此,基于认知无线电的动态频谱接入(DSA)技术应运而生。Non-Contiguous OFDM(NC-OFDM)正是在此基础上提出来的,它除了具备传统OFDM的抗多径衰落和高速传输的优点外,在频谱的组合、裁剪、功率控制和频率分配等方面都具有足够的灵活性,成为公认的比较容易实现动态频谱资源控制的传输方式,是认知无线电传输技术的一种很好的备选方案。NC-OFDM系统打破了传统的OFDM系统都要在一段连续的频谱上进行工作的限制,但随之而来的是同步将会变得更复杂。传统的同步方法通常假设用户在一段连续和完整的频谱上传输数据,所以,研究NC-OFDM系统的同步方法是一个非常重要的技术挑战。本文在分析和总结已有研究工作的基础上,阐述了NC-OFDM系统的特点和存在的问题,重点研究了NC-OFDM系统的同步方法和主用户干扰的消除策略,并在特定的参数条件下,通过理论分析和仿真实验,给出了一些可行的研究思路和算法,主要包括:1. NC-OFDM的频率同步方法研究1)针对动态非连续频谱的情况,提出一种高效的适用于随机非连续频谱的频偏盲估计方法。该方法利用了OFDM信号的4阶统计特性,通过对各个子载波上的信号进行功率差异的统计,从而获得频偏的闭式估计,降低了盲估计的计算复杂度。由于能灵活使用各个子载波数据,该方法还适用于随机非连续的子载波分布情况。2)针对存在主用户干扰的情况,研究了基于预滤波处理的干扰消除策略,并在NC-OFDM的各种参数条件下,分析了本文频率同步方法的性能。研究结果表明,预滤波处理能有效地抑制主用户带来的干扰,而且通过滤波均衡后,频偏估计性能可以逼近没有干扰时的性能。2. NC-OFDM的定时同步方法研究研究了NC-OFDM的定时同步,提出一种新的定时估计方法。通过仿真实验和分析表明,相比传统的方法,所提出的方法在NC-OFDM系统中,能获得更稳健的定时性能。3. NC-OFDM的定时与频率联合同步方法研究研究了NC-OFDM的定时与频偏联合估计方法,并针对联合估计中二维搜索求解的高计算复杂度问题,提出采用一维迭代搜索的求解方法。仿真实验表明,在适当的条件下,联合同步方法只需通过少量数据更新与迭代求解后,就能获得逼近二维搜索求解的估计性能,而且计算量远小于后者。