随着卫星通信技术快速发展，Ka及更高频段成为当前卫星通信的主要趋势，但是Ka频段对大气损伤非常敏感。自适应技术能有效对抗恶劣天气条件，多输入多输出（MIMO，Multiple Input Multiple Out Put)技术能够在不增加发射功率小的条件下获得空间分集增益和容量增益。这两者相结合的自适应MIMO技术，能提高Ka频段卫星的传输质量和传输效率，有效对抗恶劣天气影响。本文首先研究了Ka频段固定卫星通信系统的信道特性，然后介绍了MIMO系统，分析、比较了几种常见的空时分组编码（STBC，Space-time Block Coding）方法，最后重点探讨自适应MIMO方案。本文研究了一种应用于Ka频段卫星通信信道的自适应MIMO调制算法，不同于一般Ka频段卫星通信的信道衰减补偿算法，该算法主要是能根据不同天气条件，利用MIMO系统的接收信噪比自适应的转换调制方式，以维持一定的目标比特率为目标，从而获取较高的系统吞吐量。仿真结果表明，该算法能有效应对Ka频段固定卫星通信信道下的严重信道衰落，兼顾系统性能和频谱效率，得到较高的吞吐量。本文致力于研究应用于Ka频段卫星系统的自适应MIMO方案，主要解决了不同天气条件下，提高系统传输性能的问题。