超宽带通信技术(UWB，Ultra-wide Band)具有高速率、低功耗、抗干扰能力强等特点，是目前近距离无线通信领域最有竞争力的技术之一，也是当今无线通信领域研究和开发的一个热点。同步技术是超宽带无线通信系统必须解决的关键问题，本文针对超宽带通信中同步技术的几个重要方面进行了理论研究和仿真实验。研究工作主要覆盖了UWB系统的数据帧同步和符号同步，其中在符号同步方面，针对脉冲UWB系统和多边带UWB系统，分别研究了时间同步和频率同步问题。 本文研究工作主要包括以下几个方面： 1、脉冲UWB系统的时间同步。首先基于单天线接收系统提出了一种同步和信道参数的联合估计算法，该算法能给出多径时延和多径增益的闭式解，从而可同时得到同步和信道的估计。仿真和分析结果显示本文算法在较高信噪比时优于现有典型算法，并且避免了现有搜索算法中诸如人为设定的搜索步长、判断准则等不确定因素，明显降低了计算复杂度。本文进一步把算法推广到多天线接收系统，提出了一种多径来波方向一同步一信道的联合闭式估计算法，仿真显示算法在得到多径时延和多径增益的同时，还可以得到多径的二维来波方向，因此算法还可拓展到UWB系统其它应用，例如基于来波方向的定位等。 2、数据帧同步。首先推导出帧同步错误概率的上限和下限，筛选出可能最优的同步字，采用一种回溯式全搜索算法计算出所有同步字的精确同步错误概率，同步错误概率最小的码字，即为最优码字。仿真和分析结果显示该算法的计算时间仅约为穷举算法的1％，而且随着码字长度的增加，计算上更有效。本文进一步将算法应用于DS-UWB的最优帧同步字搜索问题，仿真结果显示，采用本文算法找到的最优同步字比DS-UWB提案建议的同步字及其最优相关阈值组合的同步检测错误概率低了2个数量级以上，因此基于本文所提出的算法在寻找最优同步字时可以大大提高帧同步的性能。 3、多边带OFDM-UWB系统的频率同步。结合零载波和闭式估计，提出了一种基于零载波的频偏闭式估计算法。采用一个特殊的OFDM训练帧，其中只有一个子载波为非零，其他全部为虚载波，在接收端可以把由载波不同步引起的频偏估计问题转化单频估计问题，而且可以直接基于FFT系数计算得到，因此可充分利用OFDM系统经常使用的FFT硬件模块。仿真结果显示该算法在较低信噪比时仍能很好接近性能极限。