多波束卫星移动通信以其独特的通信覆盖能力已经受到全球广泛的关注。该系统利用多波束技术在提供较高的系统容量、满足人们日益增长的通信需求的同时，能够有效解决高天线增益与大覆盖范围之间的矛盾。由于星地链路特性及星上有效载荷限制，星上能量效率和频谱效率成为衡量多波束卫星通信系统性能的重要指标。因此，如何兼顾能量效率（Energy Efficiency，EE）和频谱效率(SpectralEfficiency，SE)实现卫星功率资源的高效利用是一项极具研究价值的重要课题，也是本文关注的主要内容。　　针对多波束卫星通信场景，本文首先在忽略同频波束之间干扰的前提条件下，提出一种兼顾能量效率和频谱效率的波束间功率分配策略。为了有效避免信道状态信息反馈，以基于Nakagami分布的阴影莱斯衰落模型建模星地链路，在推导出系统可达速率的闭合表达式的基础上，论文结合系统总功率、各点波束传输需求以及系统总传输速率等约束条件建立兼顾EE和SE的多目标优化问题。通过理论分析指出EE和SE之间满足拟凹关系，借助该结论及拉格朗日对偶法求解获得该优化问题的帕累托最优解集(Pareto Optimal Solutions)。进一步，分析指出多波束卫星系统中波束仰角、静态电路功率和点波束数目等系统参数对该优化问题的影响。仿真实验验证了理论分析结果的正确性，而系统性能仿真结果则显示出所提出的功率分配策略的有效性。　　在该项研究工作的基础上，本文继续考察存在同频波束干扰时的多波束卫星通信场景。为了克服同频干扰引入的计算困难，论文借鉴Gamma分布重新推导出系统可达速率的近似闭式表达，构造兼顾能量效率和频谱效率的多目标优化问题。针对该NP难题，采用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting GeneticAlgorithm，NSGA-Ⅱ)算法进行问题求解。进一步，重新分析了算法复杂度和系统关键参数对性能的影响。仿真试验验证了分析结果的正确性和在多波束卫星通信场景中应用该进化算法的有效性。