作为“最后一公里”最有潜力的方案之一,电力线通信（Power Line Communication,PLC）无需重新布线,可在现有的电力线路上传输信号,且成本较低,近年来被广泛应用于智能电网、智能车联网、智能家居等各个方面。由于电力线通信系统存在严重的噪声干扰和较强的信号衰减,正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术凭借其频谱利用率高、抗多径干扰以及抗噪声能力强等特点,逐渐成为电力线通信的主要技术。多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）电力线通信因其能显著提高PLC信道容量和可靠性等优势,成为通信领域中研究的热点。OFDM电力线通信系统对符号的定时误差尤为敏感,对引入MIMO技术的OFDM电力线系统来说,同步问题会更加复杂,因此对MIMO OFDM电力线通信系统的同步技术的研究具有重要意义。本文详细研究了MIMO电力线通信系统的定时同步算法。首先,本文阐述了MIMO电力线系统的特性,基于MIMO PLC电力线信道的衰减特性建立了MIMO PLC信道模型。分析了MIMO PLC系统存在的五类噪声,针对干扰最为严重的脉冲噪声进行了建模。其次,讨论了定时误差对OFDM系统产生的影响,分析了现有MIMO OFDM系统的定时同步算法并指出其存在的不足。针对电力线信道中的脉冲噪声,设计一种两阶段优化定时同步算法来提高系统的抗噪声能力,其中定时粗同步阶段采用改进S＆C延时相关算法,检测出前导信号的大致起始位置;定时精同步阶段采用差分相关算法,在粗同步基础上实现OFDM符号起始位置的精确估计。仿真结果验证了所设计算法在定时精度和计算复杂度方面的优越性。最后,针对两阶段优化算法中峰值平台的存在对定时精度产生的影响以及第一阶段的错误检测对第二阶段定时造成的影响,设计了一种联合定时估计算法。在Minn滑动窗算法基础上进行改进从而消除峰值平台,并结合互相关算法与改进的Minn滑动窗算法,消除相关峰前后样点对峰值检测造成的影响。仿真结果表明,该方法能有效提高定时同步的准确率,且进一步降低了计算复杂度。