在民航通信中,飞机与地面无线基站之间进行数据信息传输的机载通信方式是确保飞行安全和通信联络迅速、准确所必不可少的通信手段。但和机载导航、控制、智能化和机械等技术的成熟化与高集成度的领先地位相比,我国机载通信的发展显得相对滞后。本文以地空宽带系统为背景,研究了OFDM系统应用在机载通信中的传输性能。本文首先研究了OFDM体制的系统模型及其关键技术,其中包括调制与解调技术、同步技术、信道估计技术以及信道编译码技术,并对地空宽带信道进行了信道建模。其次针对OFDM系统的同步敏感性问题,本文研究了S&C、Minn以及共轭反对称三种经典估计算法,仿真了其误比特性能。同时为达到更加良好的定时准确概率,提出了一种基于共轭反对称的改进型定时同步算法。研究了小数倍频偏估计算法,包括Moose算法以及基于时域训练序列的算法,其MSE可以达到10e-5的良好估计性能。然后结合信道建模理论,查阅相关信道参数标准,针对飞机起飞、降落、飞行等多场景,建立贴合的信道模型,并结合同步算法,仿真地空宽带通信下的OFDM系统的误码性能。最后,研究了Turbo码信道编译码技术,对比分析了Turbo码与TPC码的编译码性能,选定Turbo作为OFDM系统中的信道编码技术,构建相应的信道编码系统并对其进行系统仿真,结合算法复杂度和误比特性能两方面,给出误比特性能相对较好的OFDM设计方案。