在静止卫星通信系统中，现存的可用频谱资源已十分有限，超宽带高速传输必然要采用更高频率传输。目前的宽带卫星通信业务基本是使用Ku频段，以至于Ku频段的应用已经十分拥挤，故近来的超宽带高速传输卫星通信基本是采用Ka频段。本文在Ka频段卫星通信的基础上，以与高速移动终端的Ka频段卫星通信为现实意义，介绍了国内外的研究现状。介于我国在高速移动终端的卫星通信领域研究还不十分成熟， Ka频段卫星通信中存在着雨衰影响及多普勒效应等问题，需要对卫星信道进行性能分析。随着DSP、WINMAX、智能天线等的蓬勃发展，在实现超宽带高速传输时，多载波调制技术（OFDM）以其明显的技术优势被广泛采用，该技术已经成为无线传输领域的宠儿。OFDM以其鲜明的高数据率传输、抗多径、抗信道衰落、自适应传输、抗干扰、超宽带、高信道利用率等特点决定了它将成为实现平稳传输的可能方案。本文将针对机载Ka频段卫星通信中存在的问题进行理论上的分析，首先进行雨衰分布拟合，其次找出最优雨衰分布函数，最后在OFDM调制基础上进行信道估计，找出最优导频方案。本文前半部分着重研究了Ka频段卫星通信系统的轨道链路特性，首先通过Ku/Ka频段下行链路降雨衰减值的转换得到长春地区降雨数据，分析得出强降雨时段对卫星通信链路影响极大，然后利用ITU-R及最小二乘法对降雨曲线进行了拟合，验证了其预测的有效性，最后对降雨衰减变化的速率进行了研究，通过对对数正态分布与幂指数分布的仿真比较，得出信道雨衰最佳分布。后半部分主要研究了OFDM基于导频方式的信道估计技术，主要包含导频的插入方式和信道估计的基本算法。导频插入方式主要包括块状导频，梳状导频和散状导频。导频点的信道估计采用LS算法或LMMSE算法，数据点的信道估计采用插值算法。在MATLAB的仿真中，主要实现了雨衰情况下LS和LMMSE算法的对比，不同导频间隔下的块状导频信道估计、梳状导频信道估计以及散状导频信道估计，并得到最适宜Ka频段卫星通信的导频方式。