随着航空事业的迅速发展，人们对航空通信质量、通信范围以及通信系统的稳定性和可靠性的要求也更加严格。航空通信系统的性能在很大程度上取决于信道条件。然而，航空通信信道是时变衰落信道，受多普勒扩展和多径的影响很大。特别是在高速率条件下，信道中多径时延的问题变得更加突出，相应地，延时符号数也会越来越大，导致接收端做均衡时，均衡器的复杂度急剧上升。因此，对航空通信信道特性的相关研究意义重大。在航空通信系统的设计中，如何克服信道的时变衰落特性以及时延扩展是研究的重点问题。本文着重研究实际工程项目中的高速率宽带单载波航空通信系统的信道估计与均衡技术。本文针对宽带单载波航空通信系统，重点研究适用于这种典型频率选择性衰落信道中的单载波信道估计与均衡技术，具有理论意义和重要应用价值。本文的主要工作和创新如下：1．通过查阅大量文献，在认真分析多径衰落信道的模型和特性的基础上，对短波通信信道和航空通信信道进行了研究，对航空信道进行了建模并分析其衰落机制。重点对空空信道进行了建模和延时功率谱仿真。2．提出了一种基于m序列自相关特性的单载波时域信道估计方法，该信道估计方法性能好，能有效解决大多径时延信道的估计问题，且复杂度低，便于FPGA实现。3．对传统的均衡技术进行了分析和比较，提出了一种适用于宽带单载波航空通信系统的时域均衡算法，仿真和测试结果表明该算法能有效地消除码间干扰，提高系统的误码率性能。本文关于信道估计与均衡技术的研究工作为单载波航空通信系统的设计提供了必要的基础，对其它单载波通信系统来说，本文提出的设计方案也有一定的参考价值。