由于空间电磁环境的日益复杂化，以及在军事通信、应急通信领域的特殊需求，卫星通信系统的抗干扰能力显得日益重要。低轨卫星链路损耗小，通信延时低，研制和发射成本低，易于组网和区域机动，在通信和侦查等方面优势显著。相控阵天线技术在高增益宽覆盖波束设计、终端小型化以及自适应干扰抑制等方面具有得天独厚的优势，非常适合用来在上述应用中实现抗干扰通信。然而星上有限的资源及处理能力要求抗干扰算法具有适中的复杂度，同时还需考虑低轨卫星绕地球高速运动对算法实时性的要求。由于通信系统中很多人工调制信号表现出二阶非圆特性，同时利用非圆信号共轭协方差矩阵的宽线性波束形成干扰抑制算法可以获得比传统波束形成算法更好的性能，因此其低复杂度的有效实现结构也是论文研究的一项重点内容。此外，阵列天线多通道幅相响应不一致性对波束方向图的影响以及算法对阵列和信号模型误差的稳健性也是系统设计需要着重考虑的问题。　　论文的主要工作与创新点如下:　　1、论文针对宽带波束形成的需求，同时对系统中存在的窄带和部分带干扰(PBJ)进行抑制，提出了频域干扰抑制和宽带波束形成器的联合设计方案。在进行频率无畸变宽带波束形成和波束内频域干扰抑制的同时，通过解析域波束形成技术和阵元空间复用方法，并对门限估计算法进行适当改进，进一步降低了系统的复杂度，达到了良好的抑制效果。仿真和验证表明，所提出的联合系统对主瓣内的单音干扰可提供至少70dB的抑制能力，而对于旁瓣区的干扰可额外提供平均20dB的抑制能力。　　2、针对卫星通信环境中广泛存在非圆信号这一事实，论文将宽线性波束形成算法应用到低轨卫星抗干扰技术中，并对传统共轭梯度自适应算法进行改进，同时对基于约束恒模准则的波束形成算法进行二阶本地近似处理，分别提出了基于约束最小方差(CMV)和约束恒模(CCM)准则的低复杂度宽线性波束形成干扰抑制算法。所提出的算法有效提高了系统的干扰抑制性能和稳健性，和同类算法相比具有较低的资源消耗且不存在数值稳定性问题。论文同时对潜在多普勒频移对算法性能的影响进行了分析并给出了补偿措施。　　3、为提高阵列天线干扰抑制算法对通道幅相误差及信号模型误差的稳健性，论文做了以下几方面工作:针对窄带系统提出了基于极大似然估计算法的星地联合通道幅相一致性校正策略，在校正阵元端误差的同时有效降低了星上校正设施的复杂度;针对宽带系统对频域和时域均衡算法进行改进，充分利用了波束形成器结构简化校正逻辑，同时给出了适合并行运算的QRD-RLS自适应均衡算法的Given旋转实现方案;基于平面方阵及宽线性波束形成推广了零陷展宽的干扰抑制算法，并给出其递推实现形式，结合二维切比雪夫加权在展宽零陷的同时保证了低旁瓣电平，有效改善了算法对平台或干扰运动的稳健性。　　4、论文以参与完成的19元L频段星载多波束接收天线研制项目为依托，从天线与阵列的设计、射频通道的研制及其幅相响应一致性校正、数字波束形成网络的实现与优化、整机指标综合测试等方面给出了数字相控阵天线的整体设计方法和流程。结果表明系统满足预期设计目标，实现了±55°覆盖范围边缘不低于12dB的指标，同时保持了良好的“等通量”赋形特性，验证了本文数字多波束天线系统模型的科学性和设计方法的正确性，为后续工程实现提供了基础。