近年来，随着无线与移动通信技术的发展，通信系统中数据的传输速率越来越高。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术能够有效提高系统的数据传输速率。同时，无线通信系统对带宽能力的要求也越来越高，频谱聚合(SpectrumAggregation)技术将不连续的频谱碎片聚合成完整的频谱，能够提高通信系统的信道容量。本文分析和研究了OFDM和频谱聚合技术，设计其在短波信道中的试验系统方案，并对其相关通信接口和部分关键技术的FPGA实现模式进行了深入研究。本文基于通用的软件无线电平台(主要由1块FPGA芯片和2块DSP芯片构成)，并通过串口和终端进行数据和信令通信，研究并搭建了一个基于频谱聚合技术的OFDM试验系统。通过这个试验系统，对基于OFDM的频谱聚合技术在短波中的应用进行了相关的研究、实现和验证。本文首先基于可实现性和使用较少硬件资源的原则，研究和设计了试验系统的总体实现方案，通过对3个实现方案(单DSP发送、双DSP协同接收方案，单DSP交替收发奇偶帧方案和单DSP独立收/发方案)的认真对比、设计了实现复杂度较低的系统实现方案——单DSP独立收/发方案。其次针对试验系统中FPGA芯片与外部通信相关的6个接口模块分别进行了设计、实现和验证。研究和实现了FPGA和高速RS232串口之间的通信接口模块；基于通信接口模块的可行性和正确性，研究和设计了FPGA和DSP之间的4个通信接口方案，通过FPGA加以实现，并且每个接口模块均通过实际的接口通信测试和验证。定时模块能对试验系统发射机和接收机的收发状态进行同步控制，因此，本文研究和实现了试验系统的定时模块，并采用两级内插和抽取的方式分别设计并实现了试验系统中的数字上变频和下变频模块。最后，对试验系统进行室内直接中频对接整体测试，同时运用信道模拟器分别在高斯信道和典型衰落信道环境下进行系统性能的测试，并与Matlab理论仿真结果进行比较分析。通过相关的实际测试验证了基于频谱聚合的OFDM试验系统应用在短波信道条件中有较好的性能，证明了系统设计和实现方案的可行性以及正确性。