低轨卫星移动通信系统由于其较低的传输时延和较低的终端要求已经成为当前通信领域中发展非常迅速的研究方向和现代化通信强有力的手段。很多国家在建立了低轨卫星系统的同时,进行了卫星信道模拟器的研究。本文首先详细研究Lutz信道模型,对其进行了仿真和性能分析,提取信道特性的指标,为硬件实现提供理论支撑和指标要求。其次,卫星通信系统中关键技术参数进行分析,研究了卫星通信中自由空间传播特性,在此基础上对卫星信道模拟器系统的总体结构和中频接口电路的硬件实现进行设计。在信道模拟器总体结构和系统性能指标的基础上,进而确定信道模拟器中频接口电路系统的设计方案。对中频接口电路系统的硬件的设计主要包括数模、模数转换及其调理电路和信道切换开关的设计。结合中频信号数字化理论,对数模、模数转换及其调理电路、以及信道波束切换设计方和实现进行了详细阐述。此外,在分析卫星信道模拟器中频接口电路系统基础上,提出了验证系统性能的设计方案。此外,本文还针对系统的实际应用要求,对系统专用通信协议的进行设计。在此基础上,结合通信协议,详细介绍了信道切换开关的状态转换的方案设计,并在最后给出状态机在Quartus II的仿真结果。最后,结合测试系统,对中频接口电路系统及信道模拟器总体系统的性能进行了验证,证明信道模拟器的中频接口电路设计合理、实时性、精度高、满足卫星通信中对信道特性的模拟,所完成的设计达到了课题要求,而且对进一步提高原有卫星信道模拟器系统有很大的理论和实践意义。