电力线通信(PLC)技术是利用已有配电网进行数据及多媒体信号传输的一种特殊通信方式。正交频分复用(OFDM)是电力线通信的重要调制技术，但其主要缺点之一是对载波频率偏移非常敏感，故载波同步是OFDM系统的关键技术之一。载波频率偏移经子载波间隔归一化后可分为整数频偏(IFO)和小数频偏(FFO)，本文分别对其估计算法进行研究。首先，对OFDM系统整数频偏估计算法进行研究，对原Chu序列互相关整数频偏估计算法进行改进，提出了基于最大后验概率准则的整数频偏估计算法。该算法在原算法基础上考虑训练序列周围的数据符号和噪声影响，增加了一个修正项，可以进一步提高整数频偏估计的准确性。其次，对OFDM系统小数频偏估计算法进行研究，针对基于普通傅里叶变换的传统OFDM系统最大似然(ML)准则载波频偏估计算法在频率选择性衰落信道下性能急剧下降的问题，提出了AWGN信道下基于分数傅里叶变换(FrFT)的OFDM系统ML准则小数频偏估计算法。该算法采用chirp基代替正弦基作为OFDM系统的子载波，可以在不增加计算复杂度的前提下，更有效地对抗频率选择性衰落信道中由小数载波频偏带来的干扰。最后，将FrFT应用于传统OFDM系统的频率选择性衰落信道ML准则载波频偏估计算法，给出了一种频率选择性衰落信道下基于FrFT的小数频偏估计算法。该算法充分利用频率选择性衰落信道的多径时延扩展信息，延长了对循环前缀作相关运算的区间，与AWGN信道下基于FrFT的OFDM系统ML准则小数频偏估计算法相比，能够实现对频率选择性衰落信道下小数载波频偏的更准确估计。上述三种算法的估计性能均在电力线信道下进行了仿真验证。