月球作为地球唯一的天然卫星，有丰富的物质资源和能源，还可作为人类研究宇宙和地球的最佳平台，方便进行其他深空探测活动。在月球探测中，通信系统的正常运行是整个月球探测任务成功的重要保证之一。为了对目前地球空间在轨的卫星编队和航天器资源进行利用，本文提出天基-地基联合阵列接收平台，即采用地球同步轨道（Geosynchronous Orbit, GEO）卫星编队结合地面站群形成等效协作接收阵列，在更大的范围内获取信号能量，提升月地通信有效性，服务未来的月球背面着陆、载人登月等探测活动。基于此背景下，首先研究卫星编队及其摄动的影响，然后对此通信场景进行建模，引入摄动因素的影响，研究分析系统中断概率和平均误符号率。本文主要研究工作可总结为：　　面向我国三期探月工程的月球背面着陆计划，设计实现24小时地面连续监控的GEO卫星编队。采用空间圆形编队构型约束，从主卫星运动方程和相对运动方程出发，推导得出空间圆编队从卫星运动方程。GEO卫星主要受地球非球形引力摄动、第三体引力摄动和太阳光压摄动因素的影响，本文逐一分析这三种摄动因素对卫星运行轨迹的影响情况。理论分析和仿真结果显示，卫星摄动使得信号接收和发送方之间的距离不断发生变化，使编队构型逐渐发散。结合喀什和青岛地面站组成天基-地基联合接收平台，共同接收来自嫦娥3号的通信信号。结果表明，本文提出的天基-地基联合阵列接收平台能实现对嫦娥3号的全天候不间断通信，并通过GEO卫星编队提高通信链路的有效性。　　基于天基-地基联合接收平台建立月地通信下行链路传输信道模型，相比目前混合星地协作网络的研究成果，首次把协作中继节点拓展到空间。在此模型中，源节点为月球端节点，中继节点为与源节点和目的节点存在连接且信道状态最好的GEO编队卫星。目的节点为与源节点或者中继节点存在连接且信道状态最好的地面站；在目的节点采用最大比率结合原则和最大信噪比选择原则，中继节点采用放大转发，各节点均为单天线，推导得出系统端对端输出信噪比。接着分析该模型中的各通信链路，讨论摄动引起天线指向误差和指向损耗。分析可知，卫星摄动使得信号接收和发送方两者之间的距离不断发生变化，引起天线的指向损耗和天线指向误差，影响其通信性能。　　此外，本文首次分析了卫星摄动在通信系统可靠性和有效性的影响。在月地通信下行链路传输信道模型中，假设信源-中继节点链路服从莱斯分布，信源-目的节点和中继-目的节点服从阴影莱斯分布，通过一系列的积分运算和近似处理，计算得出系统平均误符号率和中断概率的理论表达式。本文还考虑了卫星摄动因素，由于卫星摄动引起天线指向损耗和指向误差，导致接收系统信道模型中各衰落信道的参数随之发生变化，从而导致系统平均误符号率和中断概率也随之发生变化。最后通过仿真，验证了模型的合理性，并直观地展示了卫星摄动与中断概率和平均误符号率的变化关系。由于卫星始终受着空间环境中各种摄动力的作用，所以本文考虑卫星摄动对系统通信性能的影响，这样更符合实际的信号传输环境。