无线移动通信的迅猛发展，对通信移动性、数据传输速率、通信覆盖范围的要求愈来愈高。正交频分复用多址(Orthogona1Frequency Division Multiple Access,OFDMA)技术作为一种多载波调制技术，并且提供了多址接入的方式，目前已被第四代移动通信系统所采用。在OFDMA系统中要解决的关键问题之一就是定时同步，它直接影响到通信过程中信息提取的完整性和准确性，对通信的质量和系统的性能至关重要。当上行链路中多用户同时接入时，定时同步面临很多难题，比如多参数的估计、补偿校正较难、多址干扰的引入等。因此如何找到一种有效的定时同步算法，实现多用户上行链路的定时同步是当前通信系统中迫切需要解决的问题。本文对OFDMA系统上行链路的定时同步展开了研究：首先，研究了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术和OFDMA技术的基本原理及具有的优缺点，并且详细描述了OFDMA系统上行链路的结构模型。由于无线信道也是通信系统的重要组成部分，本文同时对多径衰落信道进行了研究，主要包括信道的特性以及信道模型和参数等。其次，详细介绍了OFDMA系统中的同步技术和测距技术。在同步问题中，主要介绍了定时同步对系统的影响，并对多用户上行链路的定时同步进行了研究。在测距中，重点介绍了测距的具体过程以及测距码的结构和相关特性。最后，对定时同步算法进行了研究和分析。首先介绍了传统OFDM定时同步算法中基于循环前缀和基于训练序列的两种算法，针对经典的算法实例给出了详细的分析和实验仿真。由于传统算法的不足，进而引出了适用于OFDMA系统上行链路的测距算法，并对常见的时域算法和频域算法进行了研究。最后在此基础上提出了改进算法——基于频域的联合算法，结合了多用户干扰消除和信道估计。在不同用户数的情况下，对算法进行仿真分析和比较。结果表明联合算法的正确检测性能最好，尤其在多用户的情况下效果更明显。本文研究的重点是通过测距过程和定时同步算法完成对多用户的检测和定时估计。由此提出的改进算法——基于频域的联合算法，能有效地消除多用户之间干扰，获得更好的检测性能和定时估计性能。