空间激光通信技术与传统的射频通信技术相比，可以实现高速率、宽带宽、低功耗、大容量的数据传输，且激光有较小的束散角，方向性好，保证了卫星间通信的安全性。相干检测方式与IM/DD检测相比，具有高灵敏度、多种调制方式以及很强的抗干扰性的优点，而零差检测机制理论上又可以实现最高的接收灵敏度，所以对于高速率、远距离的卫星激光通信，应该采用零差相干检测技术进行解调。　　由于不同轨道卫星间的相对运动，会产生不断变化的多普勒频移，导致光学锁相环的相位捕获过程失败，造成锁相环失锁。本文主要是对高低轨道卫星链路中的多普勒频移进行补偿，预测其多普勒频移量可以达到±9GHz,由于GHz的频移量远超过了锁相环的锁定范围，所以需要预先通过实时的估计值对本振激光器的频率进行调节，得到较小的残余误差，再利用锁相环自身的牵引作用进行同步，即通过内外环的切换来完成相位的捕获和同步。　　发射端采用BPSK调制，接收端利用基于Costas环的零差检测机制进行解调。通过对环路的设计以及数学模型的建立，得到最优环路带宽为3.5MHz,对频偏处于保持范围及锁定范围时的锁定状态进行了分析，得到99波特率为1Gbps，初始频偏为5MHz时，只需要8μs达到锁定状态。