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当前,电力线通信（PLC）因铺设成本低、接入实现容易和覆盖范围广,而成为研究热点。但其仍存在调制较复杂和同步较困难等问题。为了解决上述问题,在时域同步-正交频分复用（TDS-OFDM）调制下,本论文开展了在PLC信道下的载波及定时恢复方案的改进研究。首先,简述了PLC现状、发展及常见调制方案等。然后,重点分析了现有PLC信道模型、传统载波与符号定时恢复方案不足,进而提出了TDS-OFDM调制优化方案及其高效同步技术。最后,重点探讨了TDS-OFDM帧时域同步头结构、定时环路滤波系数等参数、并行处理及最大后验概率（MAP）定时估计等创新改进。全文内容和贡献主要如下:1.针对PLC系统链路损耗大,传输信噪比低,及难以提高发射功率而导致PLC系统传输效率低下的问题,开展了TDS-OFDM调制技术研究。首先,分析了OFDM调制在复杂PLC信道下的应用特点。然后,模拟实际PLC信道环境,提出了TDS-OFDM同步优化方案,并对其性能及复杂度定性定量分析。最后,由分析结果可知:采用TDS-OFDM调制及其同步技术,可有效消除噪声、多径衰落等对PLC系统的影响,提高频谱利用率;2.针对PLC系统中频偏估计复杂度较高问题,通过对TDS-OFDM帧时域同步头结构改进,提出了一种低复杂度频偏估计方案。首先,采用5段伪随机噪声序列（PN）构造帧头,且第1、4段与第2、5段序列分别相同。其次,将5段序列有序地合成3段相同序列。最后,取3段序列中的1段做自相关,即可有效实现频偏估计。仿真表明:当帧头长度相同,BER=10-4时,所提方案较已有CP及PN算法,约有5dB和1dB的SNR增益。另外,当帧头及自相关序列长度分别为420与165时,相关次数较已有PN算法减少1185次。综上可知:所提方案不仅降低了频偏估计复杂度,还可协助提高该场景下的PLC传输质量;3.针对PLC系统中符号定时恢复精度低及处理缓慢等问题,结合MAP估计准则,并利用并行插值法,提出了一种低复杂度高效定时恢复方案。该方案主要由拉格朗日多项式并行插值,获取符号采样点幅度与极性变化信息,进而确定最佳采样点位置,完成定时误差检测。其中,由环路带宽、增益等参数计算滤波系数控制滤波输出,从而控制插值过程。最后,将滤波输出结合MAP准则,进一步提高误差估计精度。仿真表明:当BER=10-3,所提方案较MAP算法、Gardner算法及MM算法,约有2dB、4dB及6dB的SNR增益。且其均方误差（MSE）曲线与较优越MAP算法接近,从而逼近克拉美-罗性能理论界。另外,并行处理还可加快系统运行速率。当采用4条并行支路时,该方案实际耗时仅为串行算法的1/4。本文通过对PLC系统调制方案和同步技术的优化改进,可有效提升系统性能且降低复杂度。因此,该方案具有较高工程实用价值,可广泛应用于PLC系统,特别是物联网系统等。