基于FFT／IFFT实现的正交频分复用(OFDM)技术可以有效克服频率选择性衰落带来的载波干扰和码间干扰，因此成为无线通信和移动通信领域的热点。但是，OFDM系统存在对定时误差、载频同步误差比较敏感和大的峰均功率比(PAPR)等不足，直接影响了OFDM技术的更大规模应用。 IEEE802.16a标准提出了单载波频域均衡(SC-FDE)传输方案，该系统基于OFDM系统信号处理方式，发送的是调制后的高速率单载波信号，接收端通过FFT和IFFT变换来实现频域均衡，这种结构能够克服OFDM系统的不足，并在保持相同复杂度的同时，获得与OFDM系统近似的性能。 SC-FDE系统对定时偏差特别敏感。定时偏差对系统的性能产生很大的影响，所以接收端需要对定时偏差进行估计和补偿。论文所做的工作主要集中在SC-FDE系统的定时同步性能和定时同步方案的研究上。 第一章 首先概括介绍了OFDM和SC-FDE的发展状况并概要分析了当前己有的定时同步算法。 第二章 介绍了正交频分复用系统和单载波频域调制技术的基本原理，分析其系统结构及其优缺点，在此基础上指出了两系统之间的关系。 第三章 定量分析了定时同步误差对单载波频域均衡系统的影响，采用系统接收星座图和误比特率来衡量定时误差对SC-FDE传输系统性能影响的大小，提出了系统对定时同步的要求。 第四章 研究分析多载波系统常见的定时同步算法和SC-FDE系统的定时同步算法。针对系统的特点，提出了基于训练符号的SC-FDE传输系统定时同步捕获方案和基于信号重构的定时同步跟踪算法。捕获算法仅需要一个训练帧，分别对时偏的整数和小数部分进行估计，仿真结果表明，估计算法速度快，精度高，能准确确定FFT窗的起始位置；跟踪算法实现简单，精度高，并且不需要辅助数据。