低轨卫星通信系统成为移动通信系统中非常重要的部分,其具有地面通信无法实现的全球覆盖的特点,能够不受环境的影响随时随地实现用户的快速通信服务。而低轨移动卫星通信系统具有有限的带宽,局限了其频带利用率。利用正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）传输技术中正交子载波传输信息的特点,不仅能提高系统的频带利用率,还能有效抵抗频率选择性衰落。然而,OFDM传输技术并不能解决由低轨卫星快速运动产生的多普勒频移问题。因此,本文主要研究低轨卫星移动通信系统下OFDM的载波频偏干扰消除算法。首先,对低轨卫星系统进行性能分析。分别从加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise,AWGN）和多普勒频移特性两方面阐述,对OFDM传输技术的影响,奠定了载波频偏干扰消除算法研究的基础。其次,通过比较不同的载波频偏预消除算法,然后提出了一种改进后的载波频偏预消除算法。该算法以Chu序列为导频,并将导频均匀的分布在OFDM符号中。而且结合了 Moose消除算法,以计算量增加为代价,换取了在一定的范围内捕获快、精度高以及更稳定的估计值。最后,对于预消除后仍存在估计值与准确值的误差,以及AWGN带来的干扰问题,通过不同的载波频偏精消除算法处理比较后,提出频域递归最小二乘（Frequency Domain Recursive Least Square,FD-RLS）消除算法。该算法不仅消除性能较好,还能够跟随时变信道,更加适用于低轨卫星系统中。将该算法与DFT时域频偏精消除算法结合,系统性能得到了提升。