自从费米伽马射线空间望远镜于2008年发射以来,已经观测到了大约110颗毫秒脉冲星发射高能伽马射线,使得毫秒脉冲星成为了宇宙中一类重要的伽马射线源。毫秒脉冲星是脉冲星的一个亚类,与正常脉冲星相比,具有弱的表面磁场(约10~7-1011高斯)和老的年龄(约10~9-1010年)。这样的天体中粒子加速和高能辐射机制一直是人们关注的课题,其研究对人们进一步理解脉冲星物理具有重要意义。基于已有的多波段观测结果,本论文开展毫秒脉冲星高能辐射特性的理论研究,主要内容如下。研究了相位对齐的毫秒脉冲星的高能辐射特性。对于伽马射线光变曲线的峰值相位与射电波段一致（即相位对齐）的毫秒脉冲星,假定脉冲星的磁层由具有电流感生的扰动磁场的偶极磁场结构近似,在改进的三维双极聚光（TPC）几何模型和外间隙（OG）模型框架下,采用马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）方法,模拟三颗毫秒脉冲星（PSR J0034-0534、PSR J1939+2134和PSR J1959+2048）的伽马射线光变曲线,获得了自由参数的概率密度分布。结果表明:（1）TPC和OG模型都能很好的重现毫秒脉冲星的光变特性;（2）TPC和OG模型都选取相对较小的磁倾角（α≈10°-50°）、相对较大的视角（ζ≈65°-100°）和小于零的磁场扰动因子（（?）≈-0.15--0.1）;（3）描述扰动磁场强度的因子（?）,在两个模型框架下的取值都小于零,这说明电流感生的扰动磁场是引起毫秒脉冲星伽马射线光变曲线峰值与射电波段相位对齐的主要原因。研究了条纹风模型下毫秒脉冲星的高能脉冲辐射特性。在条纹风模型中,MSPs的高能脉冲辐射发生于脉冲星的光柱半径之外的条纹区。这里对原有的条纹风模型做了修正,即假定相对论性电子的加速和辐射区限于脉冲星光柱之外一个有限的区域和相对论性电子在该有限的区域中满足幂律加指数截断的形式。在该改进的模型中,我们计算了三类毫秒脉冲星的伽马射线光变曲线和相位平均能谱,其中伽马射线由高能电子与宇宙微波背景辐射光子的逆康普顿散射过程产生。在对模型其他参数进行约束后,我们利用MCMC方法寻找两个重要参数,磁倾角和视角的最佳取值。模型计算结果再现了三颗毫秒脉冲星（PSR J0030+0451,PSR J1939+2134和PSR J1744-1134）的伽马射线光变曲线和相位平均能谱。研究了在修正的OG和SW模型中具有双峰结构的22颗MSPs的脉冲的伽马射线性质和统计性质。这两个模型的主要差别在于磁场结构、伽马射线产生地点和辐射机制。我们的计算结果表明:（1）两类模型都能很好地重现双脉冲毫秒脉冲星的观测特征;（2）两类模型框架下,参数磁倾角和视角的取值大不相同,外间隙模型具有相对较大的磁倾角（α~50°-90°）和较小的视角（ζ~30°-90°）,而条纹风模型具有相对较小的磁倾角（α~20°-60°）和较大的视角（ζ~70°-150°）。统计分析表明,毫秒脉冲星的伽马射线光度、能谱截断能量都与脉冲星的自转能损率存在线性关系,这与Fermi-LAT的观测结果一致。因此,目前还不能排除描述毫秒脉冲星高能辐射的外间隙模型和条纹风模型,还需要进一步的研究。