所谓卫星重叠通信(简称SOC)是这样一种通信方式,它是隐蔽地与其他卫星通信系统共享透明转发器提供的信道,其信号重叠在那些系统的信号之上,但比它们弱得多而不影响那些系统的正常运行。因此,它可用作为一种应急通信手段,在未经允许的情况下借用可视空域内任一通信或广播电视系统的卫星链路进行通信。SOC系统是一种隐蔽通信系统,因而可以有效地避免敌方对卫星链路的摧毁、有意干扰和窃听。由于SOC的信号极其微弱,信干比很低,所以必须采用一些特殊技术,其中M元扩频技术就是一种有用的技术。本文重点研究M元扩频技术中的一些关键问题,论文的主要贡献如下：采用时频分析方法推导了理想信道条件下单码片成形直扩信号及其解扩信号的短时频谱特性。针对M元扩频码的性能要求,提出了一种通过计算机搜索来获得M元扩频码的方法。同时还提出了一种利用小波包函数构造扩频码的方法,它使用一组正交的小波包基函数作为扩频码的基,用以构造正交的扩频码。详细分析了频偏对零中频非相干解扩解调器误码性能的影响,并提出了一种改进型非相干解扩解调器。仿真结果表明：改进型非相干解扩解调器比常规的解扩解调器能够容忍更大的频偏。此外,还依据向量范数等价性原理,提出了一种基于1范数计算、能有效简化计算的非相干解扩解调算法。传统的M元扩频方式存在选码难度大、接收机复杂度高的问题,这就限制了M元扩频技术的广泛应用。这对该问题,提出了一种基于循环扩频码的M元扩频系统。在该系统中,只需给每个用户分配一条原型扩频码,各个用户的原型扩频码是相互正交或准正交的。每个用户将原型扩频码进行循环移位和极性翻转,构造出M条扩频码,分别对应于K比特数据信息,从而实现M元扩频。采用这种方式所构造的扩频码被称为正交循环码(OCCs)或双正交循环码(BOCCs)。接收机利用一个基于FFT的变换域匹配滤波器就可实现对M元扩频信号的解扩解调。提出了一种适用于时分双工(TDD)上行链路的基于预均衡和正交循环码的M元MC-CDMA系统。移动用户发端使用正交循环码进行M元扩频可降低选码难度。上行链路的M元MC-CDMA信号在传输前经过了预均衡处理,这就使各用户信号在到达基站接收机后的能够保持良好的正交性。基站接收机将接收信号分别与各用户的本地码相乘,然后利用OFDM解调器同时实现M元解扩和多载波解调。与传统的M元MC-CDMA系统或MC-CDMA系统相比较,新系统在误码性能、解扩处理运算量,频带利用率,选码难度和抗多径衰落等方面都具有较强的优势。提出了一种基于单片SAWTDL器件实现的M元扩频接收机方案,它使用正交循环码进行M元扩频,接收端只使用一个SAWTDL器件即可完成M元解扩,避免了器件一致性问题的困扰。同时还提出了一种采用修正的正交循环码的、低复杂度的次最优M元扩频接收机方案,它使用修正的正交循环码进行M元扩频,降低了组合相关干扰,同时使用单片低位SAWTDL器件实现对长扩频码的M元解扩,解决了SAWTDL器件位长受限的问题,而且具有较强的抗频偏能力。