近年，现代通信业务朝着多媒体方向突飞猛进地发展着，由于无线通信在移动性、灵活性、隐蔽性和保密性，以及相应发展潜力上具有无可替代的优势，其在各国政治、经济、军事和国家安全方面占据的地位也就越发重要。随着3G技术的成熟应用以及对4G通信技术的不断深入研究，通信量趋向于海量需求，单制式通信已无法很好地满足用户需求，应运而生的多制式通信越来越受各国业界的重视，相关技术及其实现研究得到愈来愈大力的投入，车载通信系统就是其中关键的一环。要满足源于不同的通讯服务商等不同制式的数据通信，通讯系统就必须要能够同时提供各不同格式收发信的处理资源，在这种背景下，多制式通信技术成为了克服体积功耗限制等障碍的最佳手段，其中，高精度通用多制式联合解调是系统的关键，然而如何有效的实现载波同步是数字解调的关键所在。针对车载多制式通信系统中对时间敏感和抖动敏感巨量业务，通常需要精确估算载波频偏，并对载波进行补偿才能正确实现收信系统的载波同步，从而保障无线通信质量。本文采用频谱估计技术作为研究信号的重要手段。针对车载多制式无线通信系统所需低于1Hz的高精度载波谱估计，本文基于在现代谱估计技术中占据重要地位的自回归/滑动平均（Auto Regressive Moving Average，ARMA）模型来对载波频偏进行估计。ARMA模型具有差分方程的形式，能发现时序数据本身的结构与规律，从而通过对观测数据之间的线性相关特性进行分析，预测数据未来值的大小，增加有限数据的长度，提高相应精度。实验结果表明可达小于小数点后三位估算精度，完全符合相应工程技术需求。本论文研究内容主要包括以下几个方面：(1)在车载多制式无线通信中，针对补偿多普勒效应引起载波频偏的信道失真的方法进行研究。(2)使用ARMA模型解决快速傅立叶算法在载波频偏谱估计下估计范围，精度不够的问题，实现对车载多制式无线通信系统载波频偏的高精度，宽范围谱估计。(3)基于ARMA模型算法对载波频偏谱估计之后，通过补偿载波频偏，实现载波同步。在实现载波同步后，通过对系统相对误差的分析得到与现有技术相比本论文方法能在更低信噪比情况下实现载波同步。