随着微电子及微机械技术的发展,特别是片上系统设计技术的发展为电子系统微型化带来了实质性的进展,加速了航天器微型化的步伐,从而促进了微小卫星编队飞行技术的研究。多颗小卫星协同工作,来完成一颗大卫星需要完成的复杂任务,这样就对卫星间的通信提出了更高的要求,需要保证通信的高可靠性。本文在微型综合电子系统平台上设计并实现了一种根据不同距离采用不同通信速率并能校正多普勒效应造成通信速率偏差的变速率星间通信的方案。本文首先进行了微型综合电子系统(IES)的软硬件的设计和实现。根据微型航天器的理念,作为变速率星间通信的硬件平台,微型综合电子系统采用了SoC处理器,将星载计算机和测控系统集成在一起,测控单元的核心器件采用了射频模块nRF2401,软件上采用了测控数据和载荷数据统一处理的方案,从而实现了软件和硬件设计的一体化,解决了传统模式下测控系统和星载计算机之间复杂的模拟数字混合设计的问题。其次,本文在理论上对通信链路进行了分析,设计了变速率星间通信的方案并进行了多普勒效应造成通信速率偏差的校正,并在微型综合电子系统的硬件平台上进行了实现和验证。根据空间链路的理论分析,可以知道通信的可靠性与通信距离、通信的码速率有着直接的关系,基于空间链路的理论,本方案通过设计编码的方法改变信号宽度以调节通信速率,当通信距离增大时通过减小通信速率的方式来改变通信的可靠性,从而满足星间通信系统高可靠性的要求;同时,针对卫星相对运动时产生的多普勒效应带来的通信问题,设计了基于变速率通信方案的校正多普勒效应造成通信速率偏差的编码算法对卫星间的相对运动造成的频率偏移进行补偿,有效校正了星间通信的多普勒效应带来的误码。最后,针对本文需要完成的微型综合电子系统的星地通信任务,本文进行了测控地面站的设计,并用星地通信来模拟星间通信来验证变速率星间通信的算法。针对微型综合电子系统的星地通信任务设计了地面站平台,并针对变速率通信进行了星地通信系统的通信方案的设计,并制定了地面站与卫星之间的通信协议以及地面站的内部通信协议,并进行了论证,为变速率通信的研究建立了可靠的地面站平台。