随着卫星通信系统向大功率、多载波和宽频带的方向发展,无源互调问题愈发严重,无源互调产物落入接收频带可形成干扰,影响系统性能。无源互调已成为制约卫星发展的重要因素。在采用传统无源互调抑制手段的前提下,卫星在轨运行期间仍可能因为温度变化、机械连接件老化松动、接触面污损或腐蚀等因素加重无源互调问题。无源互调干扰具有时变性和非线性,是一种具有宽带非平稳特性的自干扰,本文结合这一特点,研究了基于数字信号处理的无源互调干扰抑制技术。本文首先对卫星通信系统中无源互调干扰进行了高精度的风险评估;然后针对无源互调干扰信号的非平稳特性,提出了基于稀疏分数阶傅里叶变换的无源互调干扰抑制算法;并针对无源互调干扰信号的时变性和记忆性,提出了基于解相关归一化自适应滤波的无源互调干扰抑制算法;最后针对抑制方法实现过程中出现的无源互调时延和频偏,提出了无源互调信号时延和频率的联合估计和补偿算法,并实现宽带卫星系统中无源互调干扰抑制方法的验证。本文所述的主要工作和创新成果如下:1、针对现有无源互调分析与评估方法的低精度和高复杂度问题,根据实际测量数据,从随机信号特征出发,提出了基于修正柯西分布的无源互调统计模型。应用该模型分析了无源互调干扰下,卫星通信系统的误码率性能和伪码捕获概率,并给出闭合表达式。经过仿真和实测验证,采用本文无源互调对通信系统误码率分析结果与实测结果相差2dB以内。该模型可评估无源互调对卫星通信系统带来的风险,给无源互调干扰的抑制方案设计提供依据。2、针对无源互调干扰估计精度低的问题,结合非平稳信号特点,提出了基于线性调频信号导频辅助的无源互调干扰抑制算法。利用线性调频信号激励下无源互调信号在分数域的聚集性优势,提出了基于分数阶傅里叶变换的无源互调干扰抑制算法。为降低计算复杂度,结合线性调频信号激励下的无源互调信号在分数域上具有的稀疏特性,进一步提出了基于稀疏分数阶傅里叶变换的无源互调干扰抑制算法。仿真结果表明,在信干比小于10dB的条件下,采用该算法可将未编码系统误码率控制在10^-2以下。3、针对采用金属丝网编织结构无源器件的记忆效应问题,提出了基于记忆模型的无源互调干扰盲估计抑制算法。针对无法加入导频的通信系统,提出了可对消多阶次无源互调产物的基于双维自适应滤波的盲估计无源互调干扰抑制方法。为提高自适应算法的收敛速度,针对多阶无源互调产物之间的强相关性,进一步提出了基于解相关归一化自适应滤波的无源互调干扰抑制算法。仿真证明采用该算法可实现未编码系统误码率10^-2条件下超过20dB的信干比增益。4、针对宽带卫星系统中无源互调干扰信号捕获检测中出现的时延和频偏,提出了无源互调信号时延和频率的联合估计和补偿算法。考虑实际情况中时延、频偏和相偏的影响,提出了无源互调信号时延、频率和相位的估计算法,以完善无源互调干扰抑制实现方案。基于该方案搭建了硬件测试系统,对双载波宽带信号激励下的无源互调信号对消性能进行测试,测试结果显示采用该方案可对宽带无源互调信号实现超过10dB的抑制增益。