当前我国航空事业蓬勃发展,空间通信载体为了有效利用功率资源,需要采用恒包络调制系统,同时当前应用于航空通信复杂环境下且能在低信噪比接收的载波相位同步技术仍未较好实现,大多是以增加复杂度换取相位估计性能下实行。论文首先分析了航空通信的特性,通过对各种调制方式进行分析和比较,调幅、调频等非连续相位调制方式不宜采用,而CPM因高频谱利用率特别适合于航空通信系统,对其进行研究是很有必要。接着,论文全面系统得阐述了基于连续相位调制技术的航空通信系统,从调制技术实现原理、通信系统方案的设计、通信系统的仿真实现、系统解调性能测试等几方面进行深入研究分析。为了验证系统设计的正确性,对CPM进行在不同信噪比下的性能仿真测试,同时通过改变不同调制参数,得到不同频谱图的仿真分析结果,为其如何设定参数提供实验依据。系统实现中的关键技术载波相位同步算法满足了计算量小、实现复杂度低且在低信噪比下能达到系统的要求,提出了基于匹配滤波器的2P-POWER载波相位估计算法,可以有效的克服2P-POWER算法低信噪比下相位估计困难的局限。通过对两种载波估计算法的相位估计及误比特性能进行了对比分析,充分证明了基于匹配滤波器的改进2P-POWER载波相位估计算法的可行性。