基于直播卫星的无源雷达成像系统利用运行于地球同步轨道的直播卫星作为非合作辐射源，对感兴趣的目标区域进行成像。由于系统利用的是非合作辐射源，本地没有可用于接收回波的参考信号，只能利用直达波信号作为参考信号。接收到的直达波参考信号通常是被干扰的，其干扰源主要有多颗直播卫星的直达波信号、多径杂波干扰及噪声，直达波参考信号的纯净程度直接决定着雷达探测或成像性能的好坏。本文根据直播卫星信号调制解调流程及信道编码特性，提出用信号重构的方法，从接收到的直达波参考信号中恢复出尽可能准确的发射信号。　　 对于回波信号，由于经过目标反射后的散射回波信号通常要比直达波信号的强度要低得多，目标回波完全淹没在直达波和多径杂波干扰之中。本文深入研究了现有的自适应滤波方法和广义杂波对消方法，并针对这两种方法都假设回波信号各分量相对于参考信号的时延恰好处于整数倍的采样周期上的问题，根据回波接收通道信号的构成特性，提出了一种通过精确估计回波接收通道中各信号相对于直达波参考信号的时延的参数估计方法，来进行直达波和多径杂波干扰的抑制。仿真结果表明了新方法的可行性和优越性。　　 由于目标回波信号相对于噪声十分微弱，即使完全去除回波接收通道中的直达波和多径杂波干扰，也不一定能够有效提取出目标散射回波信号。为了更好的提取目标信号，实现无源雷达成像，必须提高目标散射回波信号的信噪比。本文广泛调研了可用于雷达回波信噪比增强的方法，并将时频峰值滤波方法应用于直播卫星信号，获得了14dB的信噪比改善。　　 最后，本文给出了基于直播卫星的无源雷达成像系统整体设计方案。分析了直播卫星信号性能，对基于直播卫星的无源雷达成像系统可接收信噪比和成像极限分辨率分析，将基于逐点匹配的匹配滤波方法和基于压缩感知的稀疏重构方法两种无源雷达成像方法应用到基于直播卫星的无源雷达成像系统中，并分析了信噪比对基于直播卫星的无源雷达成像性能的影响。