随着信息组网、自动驾驶、卫星导航技术的提升,无论在军事还是民用领域,小型无人机方向的相关技术得到广泛的应用。数据链作为无人机系统的关键组成部分,掌握着无人机系统在众多场景下能否高效可靠通信的“命脉”。但传统的数据链系统因为架构体积庞大、功耗高等缺点已经不能适应当下小型无人机系统日新月异的发展趋势以及完成特定场景下的任务需求;而且在民用领域,适用于小型无人机的工业级数据链产品目前还非常缺乏。所以,急需一种高可靠性、轻量化的数据链系统搭载到小型无人机上,以应对地-空双向的组网数据通信以及更复杂场景的应用需求。基于以上考虑,本人作为技术骨干参与搭建的轻量化数据链系统,能够保证信号高速传输的前提下,具备小型化与低功耗的特点,解决了课题中制约小型无人机使用的关键问题。本论文的重点工作围绕轻量化数据链系统中FPGA子系统的设计与实现来展开。本文首先对当下无人机数据链的实际背景与发展趋势进行深入调研,阐明论文目前的研究现状以及研究意义,并对论文的架构进行阐述。其次,论文完成系统的硬件平台设计,并将链路分为收发两部分,逐一对其中信号处理模块进行构建与实现。为保证接收链路数据的正确性,论文还设计实现了诸如同步模块、信道估计模块对接收数据进行定位和恢复。在完成FPGA子系统各功能模块的基础上,本文还实现ARM和FPGA高速的数据交互逻辑,为链路与上位机通信奠定了基础。最后,本文对FPGA子系统的各功能模块以及链路的收发处理进行了验证,并总结了论文的工作成果以及存在的不足,对本系统的升级以及后续改进方向进行研究和讨论。