随着物联网、智能家居在日常生活中的逐渐普及,人们对高速率、高质量的数据传输需求日益加大,电力线通信作为构建万物互联网络的首选之一。为了提升电力线通信系统的传输能力,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术被建议用在电力线通信上,以提升电力线通信系统的频带资源利用率,有利于物联网技术的融合,无需重新架设新的网络,在现有家庭电力线的基础上实现高速数据传递,因此优势明显。然而准确的定时同步是OFDM系统正常运行的前提,解决电力线通信系统中的定时同步问题尤为重要。本文对电力线通信系统的定时同步进行了深入研究。第一,首先分析了电力线通信的信道特征,根据信道的衰减特性建立电力线信道模型,并对电力线环境中的噪声进行归类分析。最后对电力线环境的噪声和信道模型进行仿真。第二,研究了现有的电力线通信系统中的定时同步算法方案,分析现有算法存在的问题,并针对脉冲噪声环境提出了定时同步改进算法,包括定时粗同步和定时精同步算法,提高了算法的抗噪性能,并进一步简化了算法的计算量。第三,在电力线通信系统的多径信道传输环境下,针对第一主径为能量最强和非能量最强路径的两种情况,提出了适应任意情况的自适应第一主径的定时改进算法。最后针对实际的电力线信道环境给出了定时同步的解决方案,通过对算法进行仿真以及分析算法的复杂度,最后证明了算法优越性及鲁棒性。第四,将单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)电力线通信系统扩展到多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)电力线通信系统,并对MIMO的电力线通信系统的信道特性及系统原理进行了概述,给出了面向MIMO的电力线通信系统定时同步的解决方案,搭建仿真平台,测试了定时同步解决方案的可行性。