深空通信具有典型的非线性变参AWGN信道,包括极低信噪比、多普勒频移、严格功耗限制和高可靠性要求等特点。作为遥测和数传系统信息载体的传输形式,深空通信调制解调技术是深空探测任务成败的关键所在,因此必须研究深空通信调制解调系统模型以及适用于该模型的调制解调关键技术。本文以深空通信中的各种恒定包络和准恒定包络调制解调技术为研究对象,在分析深空信道基本特性,并建立起深空通信调制解调系统基本模型和简化模型的基础上,主要研究了包括残余载波调制、相移键控调制和连续相位调制(CPM)等恒定包络调制技术和包括IJF-OQPSK、FQPSK和EFQPSK等准恒定包络调制技术的带宽利用率、功率利用率和调制解调系统的具体实现,并针对带宽利用率和功率利用率提出了不同的改进算法,最后还对其中IJF-OQPSK基带成型以及Viterbi译码算法等关键技术进行了FPGA实现。