近年来地面移动通信系统得到了迅速的发展和广泛的运用,从第三代移动通信系统的成熟应用到现在4G的大规模使用,通信方式越来越多、速度越来越快。然而地面网络构建成的移动通信系统,在人口稀少、地理位置偏远的地区得不到有效的覆盖,因此卫星通信系统成为了使移动通信系统覆盖全球范围的最佳选择。卫星通信系统在目前也已经得到了迅速的发展,而地面移动通信系统中的新技术在卫星通信中的应用逐渐成为了目前研究的热点。本文讨论了第三代移动通信中的主流技术之一的WCDMA技术在卫星通信的应用,但成熟的WCDMA技术应用到卫星移动通信时,需要考虑到卫星通信环境和地面环境的不同,因此在系统设计中需要加以改进。本文首先对标准的WCDMA系统的关键技术进行了分析和仿真,对WCDMA系统上行各条链路结构,包括上行PRACH信道、DPDCH信道的rake接收性能、随机接入过程中的标签捕获性能进行了仿真,给出了仿真结果。针对同步轨道卫星WCDMA系统中相对地面更长的相干时间带来的问题,本文对地面WCDMA链路中的交织方式进行了改进,在将地面系统中可变的传输时间间隔延长后,引入了楔形交织方式。仿真结果显示楔形交织方式对于长相干时间内应对深衰落有性能优势。针对目前星上转发器发展的趋势,文中对卫星WCDMA系统的星上转发处理技术进行了研究,在基于数字信道化处理的转发器的设计中,针对其中的重采样、量化和二次调制的传输方式,提出一种降低信号动态范围,提高量化性能的方法,通过哈达码变换和去相关技术降低量化器输入信号动态范围,仿真结果显示利用去相关技术和哈达码变换能有效减低量化器输入端多路信号的动态范围。