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随着多媒体业务需求的快速增长,宽带卫星通信在军事和民用方面得到了广泛的应用。为了进一步提高宽带卫星通信系统的频带利用率,增加系统容量,高阶调制方式已被应用在宽带卫星通信中;同时,为了保证卫星通信中信号传输的可靠性,需要采用具有强纠错能力的高效信道编码技术。本文主要研究宽带卫星通信中的高效编码、高阶调制以及系统载波恢复技术,主要研究内容如下:1、研究比较了DVB-S2标准中LDPC（Low Density Parity Code）码的编码方法、基于欧式几何EG（Euclidean Geometry）及循环置换矩阵CPM（Cyclic Permutation Matrix）的QC-LDPC（Quasi Cyclic LDPC）码构造方法,并在AWGN信道条件下,BPSK调制时,对此三种构造出的LDPC码进行了性能仿真。仿真结果表明,基于EG构造的QC-LDPC码性能与基于CPM构造的QC-LDPC码性能非常接近,在误码率为10-7时,与DVB-S2标准中同等码长和码率的LDPC码相比,本文基于CPM构造的QC-LDPC码性能约有0.2dB的性能改善。2、研究了基于最小欧式距离和最大互信息的APSK星座优化方法,得出了经过优化后的星座参数,并对结合LDPC码的编码调制系统性能进行了仿真。仿真结果表明,在AWGN信道下,经过优化后的APSK+LDPC码性能与QAM+LDPC码性能非常接近（相差小于0.1dB）。3、针对宽带卫星通信系统中结合LDPC码和MAPSK调制方式,设计了频偏估计单元,并提出了一种迭代载波相位跟踪方案。仿真结果表明,所设计的载波恢复方案能很好地估计载波频偏和跟踪载波相偏,跟踪环路稳态相位偏差为±2左右;与无频偏和相偏的理想情况相比,在估计出频偏并纠正后,采用迭代载波相位恢复方案后的系统BER性能损失仅为0.1dB左右。