本发明提出了一种适用于多波束卫星通信系统的高能效鲁棒预编码方法。该方法首先考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性，用随机变量表示由信道状态信息反馈延时等造成的信道相位不确定性；然后考虑卫星通信系统能量受限的特性，对用户速率关于上述随机变量求数学期望取用户组内最小值除以该组总功耗得到用户组的能量效率，进而将鲁棒预编码设计问题建模为用户组能效约束下的总功率最小化问题；最后通过半正定松弛和序贯优化方法将初始总功率最小化问题转化为一系列迭代求解的凸优化子问题，并采用高斯随机化方法得到每个用户组的预编码矢量。本发明所提出的高能效鲁棒预编码方法，相比传统预编码方法能够显著提高多波束卫星通信系统的性能和能效。