机载无线通信技术是无线通信技术的重要组成部分，而机载视频通信是其在安全监控与搜救等业务需求下产生的分支。相对于普通无线通信，机载视频通信有着高带宽与信道动态特性显著等特征，因此对基带处理算法与系统硬件实现提出很高要求。本文在机载通信信道模型基础上，研究了可用于机载视频通信系统接收机的定时同步与载波频率同步技术，并以FPGA技术对同步模块进行了硬件实现。在定时同步研究方面，本文在对于定时同步环路及仿真方法的基础上，提出一种可以极小代价，进行高速的，固定分数倍定时频率偏差与混合定时频率偏差的加入与补偿的时序流仿真方案，并通过Matlab Simulink时序流仿真验证了仿真方案的功能。本文在已有的基于伪随机序列相关定时检测的算法基础上，提出一种改进，降低了系统复杂度。同时在Gardner算法研究的基础上，提出了一种锁定检测方法，减可以有效地对环路的锁定状态进行检测和判断。通过Matlab Simulink时序流仿真，比较了两个检测算法的环路性能，并确定系统中所使用的定时同步检测算法和结构。在载波频率同步研究方面，本文借鉴了基于非重复PN序列相关的粗估计与细估计算法，并组合成可用于本课题的载波频率同步算法，然后通过Matlab仿真给出了算法性能。最后，在对定时和载波算法的进行定点化后，编写了整个算法的顶层结构和各子模块的硬件代码，在FPGA芯片上调试通过，并最终集成到整个硬件收发系统。