随着人类深空探测活动的日益频繁,对深空通信系统的要求也越来越高,邻近空间链路以其传输信号强度适中、通信时延短、通信过程简短且功能独立等特点逐渐受到广泛关注。由于深空通信环境变化的复杂性,采用同一种传输方式会大大约束整个系统的通信效率。而自适应传输技术能够根据不同的信道状况自适应地对系统参数进行调整,在满足系统误码性能的同时可以有效提高系统频谱利用率。因此,在结合CCSDS邻近空间协议规范的基础上,设计一套适合邻近空间通信的自适应传输系统具有十分重要的意义。本文在研究传统数字通信系统的基础上,结合邻近空间链路环境,对自适应多速率传输系统中的关键技术进行了详细的研究与实现。首先,依据邻近空间链路协议要求及邻近空间环境特点,在分析了传统多速率传输系统基本理论的基础上,对整个自适应算法和自适应多速率传输系统的实现方案进行了分析与设计,并确定了系统的硬件实现平台。其次,为更大程度地提高接收性能,在接收机变频解调之前进行了信号检测和自适应数字AGC过程。信号检测的目的是为了通过检测接收信号的质量来控制接收机工作状态,主要分为信噪比盲估计、自适应双门限设计及循环谱检测三个模块;自适应数字AGC的作用是为了降低接收信号的幅度变化范围,避免接收机同步性能受信号大幅度衰落的影响。然后,对自适应变速率传输中的速率切换、同步算法、信噪比估计算法及速率切换准则进行了分析与设计。本文中采用改变符号采样点数的方式完成信号速率的切换;利用可编程积分梳妆滤波器的可变滤波器带宽和可调整抽取倍数的功能,结合Costas锁相环完成了多速率载波同步;符号同步采用Gardner环,帧同步通过检测帧头ASM位提取有效信息;再在分析经典信噪比估计算法基础上进行仿真对比,设计出了适合本系统的估计方案;速率切换准则以系统误码性能为基础,通过分析不同速率之间接收性能的差异,估算出不同信道环境对应的传输速率及吞吐量性能。最后,对自适应多速率传输系统关键技术进行了硬件电路设计仿真,并将整个系统在FPGA、DSP架构的数字信号处理平台上顺利实现,给出了关键模块的硬件测试结果,验证了本文所设计系统的完整性与可靠性。