随着无线通信技术的发展,当前的陆地移动通信系统已经能够为我国大部分居民区提供通信服务。然而,由于我国领土广袤,具有大片海洋区域和人烟稀少的荒芜地区,陆地移动通信系统无法为这些偏远或极端区域提供通信服务,所以卫星移动通信系统成了这些地区首要的通信选择。由于低轨卫星具有成本低、体积小和研发周期短等特点,码分多址体制具备频率规划简单和保密性好等特性,基于码分多址体制的低轨卫星移动通信系统特别适合为海洋、沙漠等极端或偏远地区提供通信服务。但此类低轨卫星移动通信系统存在多址干扰和远近效应等问题,因而十分有必要对其功率控制技术进行深入研究。本文着重研究可变大时延时变信道下的功率控制优化问题。针对低功耗功率控制场景、无特殊要求功率控制场景和高性能功率控制场景,本文研究了适用于这三类功率控制场景的功率控制基础策略算法。这些功率控制策略算法能够很好地满足不同应用场景下的功率控制需求,为后续功率控制优化问题的研究提供了理论基础。在低轨卫星移动通信系统中,其用户终端的功率控制面临着可变大时延的影响以及时变信道特性的影响。为了减轻星地往返时延对低轨卫星移动通信系统功率控制的影响,本文研究了基于Smith预测器的时延补偿算法以补偿功率控制更新信号的往返时延。此外,为减轻时变信道的影响,本文研究了最小均方自适应滤波器,并提出结合多模Smith预测器和最小均方自适应滤波器的改进型功率控制算法。由仿真结果表明,本文提出的改进型功率控制算法相比其他算法而言,能更有效地减轻可变大时延和时变信道特性对功率控制的影响。除了对功率控制基础策略和时延补偿算法进行探讨研究,本文还从应用实现的角度出发,对低轨卫星移动通信系统上行链路的功率控制系统进行了设计。该系统设计包括功率控制系统架构的设计,上行链路发射机和接收机的设计,以及信干噪比测量估计算法和增益步长调整算法的研究。本文还在Simulink平台上搭建了相应的功率控制仿真系统,并通过仿真得出了一组最佳的功率控制系统应用参数。