无人机下行数据链是一条与地面指挥中心进行数据交互的通信链路。正交频分复用OFDM技术因其频谱利用率高、传输速率快而被广泛应用于下行数据链传输中。随着无线通信技术不断发展,更加需要信号隐蔽性好、抗截获及抗多径能力强的通信技术,其中由于分数阶傅里叶变换FRFT的分数阶次可变,能更为灵活地适应快速时变信道,在深入研究OFDM传输方法基础上,将FRFT技术与OFDM技术相结合,开展基于FRFT的无人机下行数据链通信技术研究,为提高通信系统的传输数据率和抗干扰能力提供关键技术和方法,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文在对分数阶傅里叶变换技术FRFT和无人机下行数据链OFDM传输方法深入分析的基础上,将FRFT技术与OFDM技术相结合,开展了基于FRFT-OFDM通信模型下循环前缀加入方法的研究,并提出了一种最优分数阶次选择方法,通过仿真验证了其能有效降低系统的误码率。为了进一步提高无人机下行数据链抗干扰能力,引入差分跳频通信中的G函数机制,提出了一种FRFT-DFH-OFDM传输方法,以实现高效、可靠传输。研究中,对其信号产生和接收进行建模,重点对产生机理中一维数据的产生、G函数控制的二维信息数据子载波选择及接收机理中FRFT的信号时频分析、频点判决进行设计,通过仿真分析验证了其正确性。为进一步验证FRFT-DFH-OFDM传输方法的适用性,基于无人机下行数据链CDL体制,对该方法的峰均功率及误码率进行了仿真测试与分析,结果表明该方法相比于传统OFDM传输方法具有更好的性能。