与地面通信不同，卫星通信系统容量一直存在两个重要的限制条件：(1)通信频带受限；(2)通信功率受限。为进一步提高系统容量和信道利用率，一方面，人们研究了重叠载波多址技术。重叠载波多址是指卫星网络中的两个地面站通信采用同样或相近的载波频率，两路信号共享同一段带宽来进行双工通信的模式，可以在同样带宽下，达到两倍的信息传输速率。另一方面，引入了恒包络信号。恒包络信号因其频谱效率高，信号恒包络，能够有效的避免信号幅度的变化而产生频率的变化，即AM-FM效应，能够允许卫星采用非线性功放大幅度提高电源能量利用率。论文研究了基于恒包络信号的重叠载波技术，包括了信号的捕获和跟踪。首先研究了基于特定训练序列的捕获性能；随后在此基础上结合相关的参数估计方法，研究了各个参数的有效跟踪方法，得到了较好的性能；另外还将对BPSK和QPSK信号的参数估计方法进一步推广到了MSK信号上。与已有的研究不同，本文在相关研究的基础上对PCMA技术中的幅度、延时、频率、初相这四个关键参数都进行了估计。针对频率和初相这两个参数的跟踪，已有的算法都是将频率和相位分开考虑，先跟踪频率再跟踪初相，其频率和初相的跟踪精度都受到彼此的影响，而本文中将频率和初相看做整个相位，对该相位进行研究，结合锁相环技术，对该相位进行了精确的跟踪。通过MATLAB仿真可以验证，当码元速率为10KHz，采样率为100KHz时，本算法与不采用PCMA技术的MSK传输相比，在误码率为104处仅损失约0.38dB的性能。论文最后利用Xilinx公司的ISE Design Suite14.1开发平台，成功实现了跟踪模块每个环路的硬件功能仿真。文中给出了环路的整体设计方案和每个模块的输入输出接口，其中编程语言选择硬件描述语言Verilog，并且采用自带的Isim仿真软件进行功能仿真，经过验证，该仿真结果与MATLAB仿真结果是一致的。