MF-TDMA（多频时分多址接入）卫星通信是在TDMA（时分多址）技术体制基础上发展起来的一种新型宽带VSAT（甚小孔径终端系统）网,具有通信容量大、传播距离远等优势,是目前宽带多媒体卫星通信系统所采用的主流体制,近年来广泛应用于军事、民用、医疗健康、应急救援等领域。在MF-TDMA卫星通信系统的基础构建中,时钟同步技术是卫星通信应用的必要条件之一,且时钟同步的精度直接影响通信应用的质量,这也是本论文研究的现实意义。ETSI EN 301 790 V1.3.1协议提出DVB-RCS（具有回传信道的数字视频广播系统）交互式卫星通信系统时钟同步原理,即主站通过对参考时钟NCR（网络时钟参考）编码、广播,各终端根据NCR来计算主从时钟的偏差值、调整本地时钟,进而实现全网时钟同步。本文阐述了国内外关于时钟同步技术的最新研究进展,在DVB-RCS系统时钟同步原理的基础上提出一种基于MFTDMA体制卫星全网时钟同步的实现方案。研究了MF-TDMA体制的卫星通信系统,主要包括系统组织结构、返向链路资源的组织方式等,分析了常见时钟同步方法及DVB-RCS系统的时钟同步原理、终端入网和同步保持过程,为研究MF-TDMA体制的卫星通信系统全网时钟同步技术奠定了基础。研究基于MF-TDMA体制卫星通信系统全网时钟同步的实现方案,并引入入向帧精校程序校正链路传输延时引起的同步误差,提高同步精度;在方案中考虑到定时同步帧的传输延时、主站与终端晶振频率差异、卫星相对运动等方面影响因素,对其进行误差分析,并通过终端自校准进行补偿,仿真验证了该时钟同步方案的可行性。考虑时钟频率偏移对同步精度的影响,提出基于梯度下降法（GDCS）的卫星通信时钟频率偏移补偿技术。针对时钟晶振自身特性所造成时间值差异的相位偏移和表征时间快慢的频率偏移,时钟同步方案引入时钟频偏预测与补偿机制,对终端的时钟频偏和相位偏移进行同步校正,并通过仿真对比了最小二乘法与GDCS算法性能。