星敏感器是目前精度最高的姿态测量仪器。与其它姿态敏感器相比,星敏感器还具有自主性强、无姿态积累误差等优点。星敏感器利用拍摄到的星图,经过单星提取、星识别、确定星敏感器的光学主轴在惯性空间中的瞬时指向等过程最终计算出空间飞行器的三轴姿态。本文从图像处理的角度研究了CCD星敏感器的星图滤波问题,主要完成了以下三个方面的工作:根据CCD星敏感器的硬件结构,在分析了星图中噪声的来源、规律以及其中一些噪声的滤波方法的情况下,指出电源噪声对CCD星敏感器星图质量影响较大并讨论了电源噪声的测试方法。同时得出了电源噪声在统计上符合正态分布规律的结论。根据单星信号及电源噪声在数字图像空间域上的特点,从图像的频域的角度研究了单星信号在被噪声污染前后频谱的改变情况,设计了单星信号的滤波器并对滤波器的滤波效果做了仿真分析。从仿真结果来看,该滤波器可以将单星信号的质心坐标精度提高0.02个像素单位。利用硬件描述语言编写了滤波器矩阵与单星信号的卷积运算的程序。对程序的各个模块以及设计的要点做了详细的说明,同时利用第三方仿真工具Modelsim对程序的运行速度做了分析。根据仿真结果,该程序可以在最高20MHz的时钟频率下运行。最后对模拟生成的星图进行了滤波处理,结果表明该滤波器可以在一定程度上提高单星信号的质心精度。