近几年来,数字电视正处于蓬勃发展的状态。数字电视传输是一种宽带高数据率的传输,因此它的理论的完善和实现对未来无线通信技术的发展有很大的推动作用。就数字电视地面广播系统而言,继ATSC,DVB-T,ISDB-T之后,2006年8月,中国数字电视地面广播传输标准也已正式公布,因此,研究数字电视地面广播系统对于推动数字电视产业化有着非常重要的意义。实际的传输系统例如数字电视地面广播系统所面对的信道条件往往较为复杂,因此数字接收机的实现是至关重要的。在接收机的设计中同步问题是首先要考虑的。同步可以说是接收机实现的基础,只有具备可靠的同步能力,才能使系统中的其他部分如均衡和解码正常的工作。本文以中国数字电视地面广播传输标准为背景,主要研究了定时同步技术,并重点实现了基于PN的定时恢复技术。本文简要介绍了数字电视的发展,各种系统的帧结构和调制方式,重点概述了定时同步的意义;并对数字接收机的基本结构进行了介绍,总结了定时同步方法。并分析了定时误差对接收机的影响。重点研究了内插器的理论和数字接收机中的定时恢复环路。在此基础上,本文主要有2点贡献:第一个创新点在于基于Farrow结构,给出了一种设计复杂度低的利用泰勒展开逼近sinc函数的推导内插器系数的方法,并得到了一组系数,并采用一种在基于数据流仿真中实现内插器的仿真,证实了本组系数具有较好的性能;本文的另一个贡献是提出了一种利用PN序列的基于多状态控制的系统定时同步方案,给出了具体实现和性能分析,包括帧头PN420和PN595模式。该方案针对不同信道模型,自适应地采用不同的鉴频鉴相方法,以获取较大的增益和良好的定时恢复效果。测试表明,该定时恢复方法在各种信道条件下均能达到很好的效果,提高了接收机的性能。