由于卫星通信系统具有广覆盖的特点,因此在海洋、沙漠、山区等偏远地理环境作为长距离无线通信主要解决方案。但由于下行波束广覆盖的特性,卫星通信技术在作为特种长距离通信手段时存在安全性问题。对方在卫星下行波束范围内可以通过电子侦察设备对使用该卫星转发器的无线通信系统完成信息侦听,严重影响终端无线通信信息的安全性能。随着电子侦测技术以及终端安全通信性能需求的发展,传统方式的扩频通信、重叠通信等技术难以满足卫星隐蔽通信的需求,尤其是在卫星转发器中单个掩护信号带宽和干扰容限不足的情况下。针对上述问题,本文提出了一种基于载波聚合的卫星重叠隐蔽通信方案,研究了通信信号在频域的分割和聚合方法,探索多个掩护信号下通信信号的分割方案、功率分配策略、掩护信号的适配方法,在保证终端通信性能的同时,尽可能的降低通信信号被敌对方侦测的概率,提升通信信号在物理层安全传输的性能。具体的研究内容包括:（1）针对卫星通信系统广覆盖导致难以实现通信信息在物理层安全传输问题,本文提出了一种基于载波聚合的卫星重叠隐蔽通信方法,终端侧探索了通信信号的频域分割方法,设计了不同分割方法下对应的分割滤波器组参数;信关站侧研究了基于导频方式和盲相位估计方式的两种不同的分割信号载波聚合方法。利用本文提出的隐蔽通信方法,可以使得通信信号分块隐藏到当前卫星转发器电磁频谱环境中,即使对方电子侦察设备发现部分分割的子频谱信号也无法从中解调出有用的通信信息。（2）针对传统卫星重叠通信中单个掩护信号带宽以及功率容限不够的问题,利用卫星转发器频谱环境中多个掩护信号提出了一种频域分割-子谱功率控制联合优化的多掩护信号重叠通信方法,建立了隐蔽通信信号传输性能和隐蔽性能的双目标优化问题,信关站侧采用感知的历史频谱数据训练生成SVM回归预测模型,用来预测不同转发器频谱环境下隐蔽信号的通信性能和隐蔽性能,并将训练好的预测模型下载到通信终端;终端侧利用双目标背包算法将SVM回归预测模型预测的隐蔽信号的通信性能和隐蔽性能作为价值因素、掩护信号个数作为背包重量来选择转发器频谱环境中的掩护信号,并且求解出隐蔽信号的频域分割和子频谱的功率控制参数,从而实现终端通信信号隐藏在卫星转发器的频谱环境中的目的。