基于赋形多波束天线的LEO星地通信是实现地面移动卫星系统和低轨卫星通信星座系统的有效途径。良好的系统容量分析模型和基于容量优化的赋形技术是获得最大系统效能的关键技术因素，不仅可以在前期的系统设计中提供理论依据和参考，而且能很好地计算系统构建完毕后的实际系统容量。本文重点研究基于赋形多波束天线的低轨卫星移动通信系统容量建模分析，并从容量最大化的角度对多波束天线的赋形进行了优化。本文的主要工作内容和创新点如下：　　 1．针对前向链路同步CDMA系统进行了数学建模和理论分析，根据国际电联的功率流密度(PFD)上限，对前向链路中系统容量建立分析模型。得到了前向链路系统容量与多波束旁瓣增益水平之间的约束关系，以及在前向链路中Rayleigh信道阴影衰落对系统容量的恶化因子。　　 2．针对反向链路异步CDMA系统中多址干扰的影响，建立了系统的干扰分析模型和反向链路系统容量的分析模型，该容量分析模型分别考虑了理想功率控制和非理想功率控制两种情况。仿真分析了功率控制误差、解调信噪比门限对系统中断概率的影响，并针对给定的中断概率要求给出了系统的用户容量。　　 3．分析了星地通信中开环功率控制误差，并针对赋形多波束天线提出了功率控制误差修正因子。仿真分析结论表明，赋形效果对功率控制误差本身的影响可忽略，功率控制误差修正因子对功率控制误差的影响很小。　　 4．提出了中心波束赋形优化的方案，使以中心波束为关注波束时系统容量和以第二层波束为关注波束时系统容量趋于一致，提高系统的整体容量。通过仿真分析，功率控制误差修正因子在中心波束赋形优化后的变化比较明显，但是其对功率控制误差的影响仍然很小；赋形优化使系统容量提升了约30％。　　 5．采用经典的二阶锥形口径波束增益模型，仿真分析了不赋形情况下采用19阵元7波束接收天线的反向链路系统容量，分析结论可以为评价波束赋形的优劣提供依据：提出了对19阵元接收天线赋形方案的建议。