超宽带脉冲通信由于其优良独特的技术特性，正越来越受到通信学术界和产业界的重视，并且也为社会各界所关注，将会在小范围和室内大容量高速率无线多媒体通信、雷达、精密定位、穿墙透地探测、成像和测量等领域获得日益广泛的应用。本文首先研究了同步误差对超宽带系统误码率的影响。主要研究了同步捕获误差在单个滑动相关器的直接路径信道、Rake接收机在密集多径信道中能量捕获能力和稳定性。其次，研究了基于搜索的同步捕获算法。针对UWB特有的脉冲信号，研究了一种具有同步跟踪功能的超宽带系统同步方案。最后，研究了基于估计的同步捕获算法。研究了数据辅助ML估计方法，对数据辅助ML同步捕获的方法和规则进行了阐释。利用符号或帧速率来进行同步捕获，导出了与信道振幅无关的密集多径下同步捕获的广义似然比率测试(GLRT)，来估计出现在符号位的有效信号增益。对GLRT前导序列的优化设计进行了详细的论述。