进入二十一世纪以来，人们不断追求更高的通信质量和更丰富的通信业务，无线通信技术正在以前所未有的速度向前发展。尽管目前人们对于新一代无线通信系统的需求和应用目标尚未形成统一的意见，但普遍的看法是新一代无线通信系统应该能够支持更高的信息传输速率，具有更灵活地支持可变速率、支持更丰富的业务、适应更恶劣的环境的能力。信息传输速率的提高使得信号占用的带宽越来越宽，进而均衡技术更加复杂。在此情况下，多载波调制技术应运而生。当前，第三代移动通信系统已逐步投入商用，第四代(B3G/4G)移动通信技术的研究和开发正在全球范围展开。广义多载波(GMC)和正交频分复用(OFDM)作为当前重点研究的两种多载波传输技术，在频谱利用率、较强的抗衰落能力以及实现的复杂度等方面都表现出较好的技术前景。根据国家FuTURE计划拟订的关于新一代蜂窝移动通信系统的研究目标，东南大学移动通信实验室B3G课题组提出了支持多天线的广义多载波(MIMO—GMC)无线传输技术。 B3G系统中，上行链路采用了GMC方式，下行链路采用OFDM方式。本文主要研究了两种多载波传输技术中的定时同步技术，在数字通信中参数估计理论研究的基础上，开展对MIMO—GMC定时同步和OFMD系统符号定时同步的相关工作。 基于MIMO—GMC系统总体架构和定时同步理论基础，研究了该系统中的定时同步算法，并针对上行定时同步中的捕获算法和跟踪算法作了性能仿真和分析。在搭建的仿真平台上，针对不同的同步码、不同移动台速度、不同插值算法、不同的天线配置方案以及不同的定点化方案作了较为详尽的仿真，验证了基于二维能量窗的定时捕获算法和基于导频能量合并的定时跟踪算法的可行性和优越性，为硬件实现提供了有力的依据。 OFDM系统中，则在传统的最大似然定时和频偏联合估计分析研究的基础上，针对传统算法中循环前缀前面的数据受多径影响较大从而影响同步性能的缺点，提出了改进的同步算法，并用正确同步概率和归一化均方误差两个性能指标对改进算法进行了评估。仿真结果表明，改进算法有效的提高了OFDM符号定时同步的性能。