超宽带技术（Ultra-wideband,UWB）由于传输速率高、功耗低、成本低、抗多径能力强等优点，近年来受到业界广泛的关注。IEEE标准化组织已经将超宽带无线通信技术作为高速无线个域网物理层的实现方案。由于超宽带信号脉冲宽度窄，多径分量丰富，使得接收端同步难度显著增加。作为接收端首要解决的问题，同步已经成为超宽带冲激无线电通信系统设计的关键问题，成为目前国内外研究的一个热点。论文首先阐述了超宽带冲激无线电通信系统的基本原理和系统模型，仿真分析了IEEE建议的信道模型，接下来重点研究基于检测理论的同步捕获方法。针对多径较少的信道，首先阐述了基于导频脉冲序列的同步捕获方法的实现原理，仿真对比了该方法在不同信道下的同步捕获概率，之后研究了一种差分跳时码同步捕获方法，阐述了跳时码的构造及其性质，仿真分析了算法的平均捕获时间，结果表明该方法具有较好的同步捕获性能。针对密集多径信道，研究了各种常用的搜索算法，以平均搜索次数这一性能指标对其做了详细分析，并进行了算法仿真与对比，针对各个搜索算法平均搜索次数过大的不足，研究了分块变步长搜索算法，通过算法性能分析与仿真，验证了算法在系统同步捕获方面的有效性。在此基础上对分块变步长搜索算法进行了改进，仿真结果表明特定参数下的改进算法使得平均搜索次数降低了30%，有效提升了系统同步捕获的性能。