正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)由于其较高的频谱利用率,良好的抗多径性能,将成为下一代无线通信中一项核心技术,在未来的遥测中也具有潜在优势。本文针对航空遥测中的无人机遥测,对OFDM同步技术进行了深入的研究,具体内容可概括为以下几个方面：首先,深入分析了基于循环前缀(Cyclic Prefix, CP)同步算法存在的问题,发现不但多径干扰对这种算法性能会造成影响,而且符号定时误差也会对这种算法的载波频偏估计性能造成影响。在此基础上,给出了这种算法性能提高的解决途径。为进一步提高基于CP同步算法的性能,针对基于导频的符号定时细同步算法存在的不足,提出了一种基于星座点特征的符号定时细同步算法,该算法以星座点区域的能量为判决依据,定义了一种新的定时尺度函数,通过对定时尺度的最大化得到定时偏移的估计值,该算法的定时尺度非常尖锐,不存在平台效应,也不存在高的旁瓣,可以实现精确的定时同步。其次,分析了已有训练符号类的同步算法,发现这些算法存在定时模糊且在多径信道下性能不佳。在此基础上,结合无人机遥测信道的特点,提出了两种新的基于训练符号的同步算法。第一种为基于重复共轭符号的同步算法,第二种为基于共轭对称符号的同步算法。设计了新的训练符号,定义了新的定时尺度函数,给出了符号定时偏移与载波频率偏移估计的表达式。两种算法均解决了定时模糊问题,而且在多径信道下仍然具有良好的性能。第一种算法的最大频偏估计范围为±2个子载波间隔,第二种算法的最大频偏估计范围为±4个子载波间隔。然后,研究了基于数据子载波的频偏跟踪算法。根据子载波调制方式的不同,提出了两种盲频偏跟踪算法。第一种适用于子载波为二相相移键控(Binary Phase Shift Keying, BPSK)调制的OFDM系统,其中算法1通过对两个OFDM符号在时域或频域做互相关运算,利用得到的相位差估计载波频偏。算法2根据OFDM符号的共轭对称性来估计载波频偏。第二种适用于子载波为四相相移键控(Quadri-Phase Shift Keying, QPSK)或多阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)的OFDM系统,利用残留频偏会造成星座点发生相位旋转的这个特征,设计环路来跟踪残留频偏。两种算法均不需要导频等额外的辅助信息,不会浪费宝贵的带宽资源,而且计算复杂度都不高。最后,介绍了无人机遥测系统的硬件构成,在该系统平台上对提出的部分算法进行了实验验证。在此基础上,完成了无人机遥测基带部分收发信机的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)程序设计,对基带收发信机进行了测试。并且对整个系统进行了实验,证明了OFDM在无人机遥测中的可行性。