本文首先从全球信息高速公路建设的要求及军事应用对通信提出的需求方面与现有通信之间产生的矛盾的角度，分析了国内外的高速卫星数传系统的现状，论证了发展高速卫星数传系统的必要性和重要性。 接下来针对高速卫星通信的实际情况，本文在对卫星链路的功率受限和带宽受限的基本性能详细分析的基础上，结合卫星高速数传的实际要求：诸如低功耗、小体积、高速宽带、实现容易、工作可靠等等，研究了当前世界上较先进的高速数传率卫星调制解调器的发展情况，比较了各种调制体制的优缺点，从而选择技术成熟、实现复杂度适中、具有一定抗干扰能力的频带利用率和功率利用率相对较好的QPSK体制及相干解调方式。 对于传统的QPSK方案应用于高速调制解调时一个关键的难点就是成型滤波的滤波法中卷积运算的实现困难，其大量的高速计算要求大量的高速乘法及加法器件，本文采用基于查表法来实现数字滤波器。推导了其具体的实现方法。 由于当前存储器的读取速度的限制，利用查表法时出现了不能直接实现串行查表的问题，本文提出的解决方法一是在硬件上利用新型的元器件；二是设计并行算法，本文给出了并行算法设计的基本思路，提出相应的并行算法。从理论上解决了不能直接实现串行查表的问题。 最后针对本课题中选择适合高速应用要求的元器件的问题，论文研究了当前世界上元器件生产厂商所提供的适合于本课题应用的高速元器件，选择了相对合适的元器件，给出了关键的技术指标。