随着全球宽带业务需求的不断增长,具有高吞吐量和数据传输速率的高通量卫星（High-Throughput Satellite,HTS）成为当前卫星通信领域研究的热点方向。高通量卫星传输具有高频、大带宽的特点,而宽带卫星信道中由IMUX-OMUX（Input Multiple Xer-Output Multiple Xer）和高功率放大器带来的线性和非线性失真更为严重,促使接收端采用更高效先进的均衡技术。同时,受限于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）工作的时钟速率上限及资源总量,串行处理技术不能满足HTS的高传输速率需求,针对均衡技术的低复杂度并行化FPGA实现需求愈加迫切。因此,本文重点研究适合HTS通信场景的均衡算法及其高速并行FPGA实现架构,同时鉴于自适应编码调制（Adaptive Coding and Modulation,ACM）技术在高频段卫星通信中的广泛应用,设计的均衡算法可支持ACM。具体而言:第一,针对信道时变特性,围绕自适应均衡器展开研究。Volterra自适应均衡器能够有效补偿信道中的线性和非线性失真,传统Volterra均衡器加入非线性项后实现复杂度高,不利于工程实现。针对此问题,提出一种低复杂度抽头可变Volterra均衡算法,并通过公式推导和仿真证明方案的可行性。仿真结果表明,该算法能够减少85%以上的非线性抽头数量,误差向量幅度（Error Vector Magnitude,EVM）损失在1%以内。特别地,针对最小均方误差（Least Mean Square,LMS）准则下Volterra均衡器在低信噪比下性能表现不佳的缺点,提出一种基于最小误码率准则的Volterra均衡算法。仿真结果表明,提出的算法在低信噪比下误比特率性能更优。第二,针对HTS系统高传输速率和大带宽的特点,研究低复杂度并行Volterra均衡FPGA实现方案。提出的两路并行均衡器在帧头或导频有效时进行并行存储,在空闲时钟串行更新抽头系数,可大幅度降低抽头更新复杂度。在此基础上,提出一种四路并行均衡结构,在相同时钟下成倍提升均衡器最大传输符号速率。通过对均衡器仿真可知,两种结构均支持ACM功能,有效补偿系统中的线性和非线性失真。在无噪条件下,不同功率回退时EVM性能均可提升10%以上。第三,为验证提出的并行均衡方案的可行性,设计并搭建了支持ACM的并行HTS硬件调制解调测试系统,对并行均衡器进行测试和分析。在200MHz工作时钟下进行EVM及BER性能测试,提出的并行均衡器性能满足设计需求,支持ACM功能,支持的符号率最高达800Msps。