近年来,随着卫星技术的不断发展和市场需求的不断增长,基于卫星的机器对机器(Machine to Machine,M2M)通信引起了越来越多的通信研究者和研究机构的关注。基于卫星的M2M通信的应用场景有很多,如:智能电网、环境监测和应急管理等。与传统的人对人(Human to Human,H2H)的卫星通信模式不同,M2M通信具有通信节点多、小数据传输和低成本等特点。因此,卫星M2M通信的发展对传统卫星通信技术提出了挑战。其中,解决海量通信节点的接入问题是卫星M2M通信中一个重要的研究课题。本文首先介绍了 M2M通信系统的发展历程和发展现状,并分析了基于卫星的M2M通信系统具有的一些特点和应用场景。然后深入研究卫星通信中经典的多址接入技术,结合M2M通信的特点,分析了这些经典的卫星多址接入技术应用于卫星M2M通信系统中所具有的局限性。同时,本文对捕获效应在卫星多址接入技术领域的应用进行了研究,归纳和分析了捕获效应的特点、影响因素和应用原理,并对研究捕获效应常用的信道模型进行了介绍。在上述研究的基础上,本文提出了一种适用于具有大量接入节点场景的随机多址接入技术——多载波协作时隙ALOHA技术。文章对该多址接入技术的系统结构、协议流程和数学模型进行了详细的设计,并对其性能进行了仿真分析。经仿真验证,与其他经典的卫星多址接入技术的比较,本文提出的多址接入技术方案可以获得更好的吞吐量和丢包率性能,并且采用捕获效应可以获得进一步的性能提升,它能够更好地适应卫星M2M通信的发展需求。