低轨卫星通信系统具有传输时延小、建设周期短、投资成本低等优势,已成为实现通信全球化、商业化、宽带化的重要途径。卫星通信系统从上世纪60年代开始,经过多年的发展,C频段和L频段等低频段通信频率资源日趋紧张,成为了制约低轨卫星星座系统建设的一大难题。Ka频段因其工作频率高、可利用带宽宽的优点,逐渐开始应用于低轨卫星通信系统,成为当下的研究热点。Ka频段低轨卫星由于运行轨道低,频率波长接近雨水水珠大小,存在严重的雨衰现象,自适应编码调制技术可以降低雨衰损耗,避免系统资源的浪费。同时为了提高数据传输速率和频率资源利用率,可采用LDPC编码方式和高阶调制方式。因此DVB-S2X标准采用了自适应编码调制技术,引入了更高阶的调制方式。信道质量估计是自适应编码调制系统的重要组成部分,需要根据当前信道状态选择相应的编码调制方式。本文分析研究了信噪比估计原理,给出了适合Ka频段低轨卫星通信系统的信噪比估计算法。卫星通信系统LDPC编码和高阶调制方式计算复杂度大,工程实现困难,针对以上问题,本文对高阶调制方式16APSK的软解调算法进行了改进,提出了一种降低计算复杂度的软解调算法。论文主要工作内容总结如下:1.分析了Ka频段低轨卫星通信系统通信信道特征以及自适应编码调制通信系统工作原理与组成。2.分析了DVB-S2X标准中16APSK星座图特点、调制解调原理、硬解调算法、软解调LLR算法与Max-log-MAP算法,根据16APSK星座图特点,针对4+12APSK星座图与8+8APSK星座图,分别提出了软解调优化算法,通过仿真分析以及计算复杂度的对比,分析了简化软解调算法的优劣与性能提高情况。3.分析了传统的信噪比估计算法ML算法、M₂M₄算法、SSME算法和SVR算法的基本原理、适用范围,对四种算法在BPSK调制方式下的估计效果进行了仿真比较,完成了SSME算法在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK调制方式下的信噪比估计仿真,给出了适合Ka频段低轨卫星通信系统的信噪比估计方法,性能有明显的提高。