系统容量是卫星通信系统设计中的关键因素。系统容量决定了卫星系统所能容纳的用户数量。成对载波多址技术(Paired Carrier MultipleAccess, PCMA)是一种运用于双向卫星通信系统中的新型容量扩增技术，它允许双向通信的两个信号在采用同一载波频率、同一个时隙，相同的扩频伪随机码，从而节约系统的带宽，提高系统容量，同时也可以一定程度上提升系统的抗干扰抗截获能力。本文主要研究对称模式下PCMA信号解调的关键技术。文章首先分析了成对载波多址技术的原理及应用，并分别从协作通信方和非协作第三方两个角度来考察解调方案的设计以及关键技术难点，阐述了参数估计，信号重构，干扰抑制，盲分离等概念及研究现状。然后，对PCMA系统参数估计问题和PCMA信号盲分离问题进行了重点研究。对于PCMA系统的参数估计，重点阐述了PCMA系统的频率估计，相移估计，幅度估计以及时延估计算法。对于PCMA信号盲分离问题，在深入研究PCMA信号盲分离的传统算法基础上提出了两种应用于不同场景的PCMA信号盲分离方案。在信道参数已知的场景下，本文提出了一种基于二维Viterbi的减复杂度PCMA混合信号盲分离算法，该算法着眼于减少传统Viterbi算法运用到PCMA信号盲分离时产生的高运算及存储复杂度的问题，通过选取并保留一定比例的幸存路径而丢弃其它幸存路径，实现每一时刻需要处理的状态数量的减少，从而降低了运算复杂度，同时降低了运算过程中对存储的要求。仿真结果表明该方案以较小的性能代价取得显著的复杂度的降低。对于信道参数未知或估计精度较低的情况，文章提出了基于逐幸存路径处理法(Per-survivor Processing)和Kalman滤波的PCMA盲分离解调方案，以实现对信道参数及信息序列的联合估计。该算法解决了传统的基于Viterbi算法的联合解调方案中为对抗信道噪声和码间串扰而导致的估计延迟问题，并充分利用了Kalman滤波器良好的跟踪性能对信道进行估计，实验结果表明，所提出的算法可以对信道进行实时的跟踪估计，并具有良好的信道估计误差收敛性能和误比特性能。