成对载波多址(PCMA)是应用于双向卫星通信系统的一种新型频率复用技术。它可与不同多址技术结合使用,通过允许两个不同的地球站同时使用相同的频率、时隙和CDMA码字进行通信,节约可用的系统带宽,从而能够有效提高系统容量,更好地利用星上资源,实现系统带宽与功率的平衡。随着卫星通信技术的飞速发展和用户需求的不断提高,系统容量成为制约卫星通信业务扩充的关键因素,因此对成对载波多址系统进行深入研究具有重要意义。本文研究了卫星通信系统中的成对载波多址相关技术,其中包括自干扰信号的参数估计、干扰重构和干扰抑制。首先,课题分析了成对载波多址技术的工作原理及其应用。针对对称模式和非对称模式两种工作方式讨论了PCMA与不同多址技术的结合应用情况,阐述了参数估计、自干扰、信号重构与抑制等相关概念及研究现状,并结合具体数据分析了PCMA技术对系统整体性能的影响。其次,课题针对PCMA系统的特点建立了基带信号的传输模型,并从本地信号与有用信号的弱相关性入手,提出了基于相关函数拟合的PCMA系统参数估计算法。这里主要实现了自干扰信号的频率估计和时延估计。该算法不需要单独发送训练序列,通过频率预搜索、相关函数拟合和峰值捕获三个过程,即能够比较准确地估计出自干扰信号的频率和时延,且计算量相对较小。针对不同信噪比条件下的系统仿真表明,该算法克服了以往算法的局限性,并且具有比较稳定的估计性能。再次,本文以前述参数估计方法为基础,用软件实现了PCMA系统中自干扰信号重构与抑制的过程。通过考察应用PCMA技术前后系统的误码率曲线变化,分析了该技术对系统底层性能的影响。最后,本文利用相关仿真结果,讨论了PCMA技术与实际TDMA和CDMA系统在特定条件下的结合应用,并通过对系统带宽和功率利用率的推导和计算,进一步分析了PCMA技术的适用条件与代价,同时验证了采用本文参数估计算法的PCMA技术能够为卫星通信系统,特别是带宽受限系统的系统容量带来有效的提升。