OFDM技术具有对抗多径衰落强、频谱效率高等优点，但其对定时同步误差非常敏感，微小的同步误差也会引起系统性能的下降。不同于纯算法或理论的研究，论文从解决实际问题出发，提出满足下一代移动宽带系统需求的定时同步解决方案，并在多个宽带试验系统中实现和验证。论文主要研究内容如下：　　 论文分析了定时同步误差造成OFDM系统性能下降的原因，并在高频段中继系统仿真平台上，针对定时同步误差对系统BLER和星座图的影响进行了仿真分析。　　 论文针对高频段中继系统等下一代移动宽带OFDM系统的特定需求，展开了对精度高、检测速率快、硬件实现资源消耗少的定时同步算法研究。在此基础上，提出了一种基于循环卷积的定时同步改进算法，分析其算法特点、检测速率和计算复杂度，并在仿真平台上对其性能进行验证。　　 论文基于所提出的改进算法，设计了硬件总体结构及模块时序，划分了各子模块功能，在FGPA芯片中实现了该定时同步算法。另外，在直连、室内无线和室外无线三种环境下，对设计的定时同步实现方案进行了调试。通过测试，验证了该方案在这三种环境中都能准确、稳定、高效地工作，而且在信号幅度过大/过小、信噪比较低以及多径等特殊情况下仍能正常的工作。　　 最后，论文所提出的定时同步方案在高频段中继传输系统、群小区系统以及COMP系统等三个项目中都得到了应用，其精确的定时同步确保了这三个系统在室内和室外环境下都能正常工作。