信号与信息处理作为现代信息科学的核心技术，在微小卫星系统中承担着信息感知、传输、处理与解译的全链条任务。随着我国微小卫星技术从跟跑到并跑向领跑的跨越式发展，该领域的研究已形成"基础理论-关键算法-工程实现"三位一体的技术体系。在研究院承担的"北斗三号"增强系统、高分系列遥感卫星等重大工程中，信号处理技术突破直接决定了系统性能指标，其技术路线演进呈现出鲜明的学科交叉特征。

在基础理论层面，多源异构信号融合技术构建了微小卫星信息处理的理论框架。针对卫星载荷中接收的SAR、光学、激光雷达等多模态信号，研究院提出了基于深度张量网络的融合架构，通过构建四维时空特征张量实现亚米级SAR图像与高分辨率光学影像的像素级对齐，在"实践二十号"卫星任务中实现融合精度提升37%。该理论创新被收录于IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 2023年特刊，为多源信息协同处理提供了新的数学工具。

关键技术突破体现在实时处理算法与抗干扰两个方面。面对星载相控阵天线在Ka频段高达200MHz的瞬时带宽需求，研究院研发的FPGA硬件加速流水线系统将数字波束形成时延压缩至2.1μs，较传统ASIC方案提升8倍处理效率。在抗干扰领域，针对电离层突发骚扰信号，提出的基于小波包分解的动态阈值抑制算法，在"吉林一号"视频传输系统中成功将误码率从10^-5降至10^-9，相关成果获得2022年度中国电子学会科技进步一等奖。

工程应用验证表明，信号处理技术的迭代直接推动系统性能跃升。在"实践二十三号"卫星中集成的星载智能处理系统，通过引入边缘计算架构，将遥感数据预处理时延从72小时缩短至15分钟，同时实现星地协同的动态参数优化。特别是在星载量子密钥分发系统中，研究院首创的时频域联合加密技术，使抗截获能力达到量子理论极限，相关技术已纳入《中国卫星互联网标准体系白皮书》。

当前技术发展面临三大挑战：高动态环境下多源信号同步精度不足（当前达到纳秒级仍需提升至皮秒级）、星载计算资源受限导致的实时性瓶颈（单任务处理吞吐量需突破100Gbps）、以及复杂电磁环境下的自适应抗干扰需求（需支持超过1000个干扰源并行抑制）。研究院正在攻关的类脑计算处理芯片，通过构建脉冲神经网络模型，在"实践三十号"卫星中实现每平方毫米128TOPS的能效比，为下一代星载处理系统奠定硬件基础。

未来技术演进将呈现三大趋势：基于量子计算的星载加密处理系统将进入工程验证阶段，预计2025年完成首颗量子密钥分发卫星在轨测试；其次，光子芯片与存算一体架构将突破传统电子器件的物理极限，在"实践四十号"卫星中实现全光信号处理链；最后，数字孪生技术将重构卫星系统设计流程，通过构建虚拟星载处理系统的数字镜像，使算法验证周期从月级缩短至小时级。这些创新突破将推动我国微小卫星在深空探测、空间信息服务等领域的国际竞争力持续提升。