2008年3月第三代移动通信合作计划3GPP为了应对国际电信联盟无线电部(ITU-R)对第四代移动通信技术的要求，正式启动了LTE后续演进项目LTE-Advanced，作为向ITU-R提交的IMT-Advanced候选技术。LTE-Advanced系统在峰值数据速率、峰值频谱效率、系统带宽和兼容性等方面上都有较大的提升。为了达到LTE-Advanced系统的性能指标，LTE-Advanced在LTE标准的基础上引入了许多新的关键技术。载波聚合技术就是LTE-Advanced的关键技术之一。载波聚合是将连续或离散的LTE系统载波聚合成具有更大带宽的LTE-Advanced系统载波。它的提出解决了无线频谱资源紧缺的问题，不仅满足了LTE-Advanced在带宽方面的需求，而且还提高了离散频谱的利用率。与此同时，载波聚合技术还实现了LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑过渡，保持了系统的后向兼容性，缩短了商用时间。本论文首先详细地介绍了载波聚合的相关概念，包括载波聚合的分类、载波聚合的方案以及载波聚合需要考虑的问题。然后从两个方面对载波聚合的相关性能进行了研究，一方面是载波聚合下保护带宽对系统性能的影响，另一方面是多载波聚合与直接宽带聚合的比较。从前者分析表明保护带宽的设置可以降低相邻载波间的干扰，提高系统的性能。从后者可以得出直接宽带聚合优于多载波聚合，但是考虑到多载波聚合具有更好的灵活性和兼容性，建议在实践中对这两种聚合方式进行混合使用。由于LTE-Advanced下行链路采用正交频分复用(OFDM)技术，加上多径延迟和振荡器的不稳定等因素的影响，系统中很容易产生同步误差，包括采样定时偏差、符号定时误差和载波频率偏移。因此，论文接下来重点对非连续载波聚合系统中同步误差的抑制问题进行了研究。首先，本文详细地阐述了同步误差对系统带来的影响。然后，针对同步误差的抑制问题，本文提出了两种抑制同步误差的方法，分别是利用块状导频的同步误差抑制算法和利用训练序列的同步误差抑制算法。前者采用了特殊的CAZAC序列作为导频图案，后者使用了Zadoff-Chu序列作为训练序列。根据仿真分析看出，两种同步误差的抑制算法均能降低非连续载波聚合系统中的同步误差，达到了良好的抑制同步误差的效果，提高了系统的性能。