本文依托某预先研究、某基金以及某科研计划等多个项目的研制，以“大尺寸、非规则、紧相关”为主要特点的复杂电磁信号侦察处理为主要应用背景，以小型化、低功耗、多功能系统设计为主要研制目的，紧密围绕基于FPGA平台的可配置计算技术在宽带卫星电子侦察应用中的若干关键技术开展深入研究，内容涉及面向宽带信号侦察应用的信号处理流程与计算特性分析、可配置计算模型与应用框架研究、配置开销优化技术、以及基于动态配置的引导式智能化信号侦察系统设计技术等。论文主要研究内容包括以下几个部分：第一部分，对应用背景、信号处理流程以及相关算法进行深入分析，提出新型可配置信号处理结构（第二章）。深入分析了卫星电子侦察系统发展趋势与载荷需求，研究了宽带复杂信号被动侦察系统一般组成、几种主要接收机及信号分析处理机结构，分析了传统信号侦察系统中“单向、确定的”信号处理流程局限性，以及信号侦察中以实时频谱分析技术为核心的相关算法及其对动态配置的需求。在此基础上，提出了“两阶段可配置信号处理流程加有限配置点”的新型信号处理结构，基于该结构的系统，在可配置计算技术支撑下，可以将多种接收机结构以及多种工作模式集成于一套系统，通过模式间的快速切换，实现系统的多功能，有效提高系统资源利用率、降低系统整体尺寸和功耗，使系统具有较大的灵活性；第二部分，针对宽带电磁信号侦察的新型信号处理结构，开展可配置计算体系结构研究，针对复杂密集实时计算特点，提出了扩展SoPC混合可配置结构模型，建立了宽带信号侦察可配置计算模型BSRRCM（第三章）。传统的RCSA结构分类，CPU与RFs之间具有固定程度的耦合关系，松耦合结构易于扩展，但控制能力与系统性能是一对矛盾，紧耦合结构控制灵活，但是计算能力受限。本文在对比分析这些结构特点基础上，结合宽带复杂信号侦察计算密集性特点，提出了扩展SoPC混合可配置结构模型。该结构在保留SoPC混合结构优点的同时，扩展了可配置计算资源，具有独立的数据接口和配置接口，在eCPU与RF之间提供不同程度的耦合关系，克服了其它结构模型在通信延迟、或者计算资源方面的局限性，使系统具有灵活的扩展能力。基于扩展SoPC混合可配置结构，建立了宽带信号侦察可配置计算模型BSRRCM。BSRRCM吸收了流模型与空间模型的优点，其主要功能是：在应用的驱动下完成计算到结构模型的自动映射。BSRRCM同时支持参数级、局部模块级以及整体芯片级的多层次动态配置策略，使系统满足多功能的应用需求，具有灵活便于扩展的优点。BSRRCM是面向流程、而不是面向任务的计算模型，避免了面向任务模型由于频繁配置切换所带来的大量时间开销，具有很好的搜索性能。第三部分，为解决宽带复杂电磁信号侦察系统软硬件统一管理、资源和功能复、以及系统快速重构的问题，建立实现了面向该领域应用的功能级可配置计算框架（第四章）。BSRRCS-RCAF框架提供了构建系统所必要的四类公共服务体系：○1基于MVC的BSRRCM模型自动机，具有通过设计视图自动截获应用需求、通过控制代理自动支持BSRRCM模型实现、以及对可配置计算资源统一管理的功能；○2设计接口集成使用和统一管理器；○3多层次动态配置策略；○4基于灵巧型片外配置存储器(CF卡)的可配置阶段流程以及配置点模块算法库。基于上述公共服务元素，顶层用户不必关心系统底层实现细节，可根据每一次应用的需求参与“定制”系统的设计，实现“应用即设计”的可视化设计思想，由于BSRRCS-RCAF实现了对系统软硬件以及接口资源的统一管理、建立了可不断扩充和更新的组件库，使得当应用需求发生变化导致时，整个系统的体系框架不会发生根本变化，极大限度实现了在领域应用范围内的计算资源与功能复用、以及系统的快速重构，该框架具有灵活的适应性和便于扩展的特点。第四部分，深入研究了基于PBMC技术的优化配置开销问题（第五章）。详细分析和测试了各类动态配置策略的时间开销，针对single-context芯片中模块级局部动态配置开销大的问题，借鉴可配置芯片体系结构设计中的multi-context设计思想，提出了利用在商业single-context芯片上基于多区域设计技术的PBMC技术，以达到隐藏部分配置时间、或者提高有效资源利用率的目的。针对信号侦察应用背景下以串行程度较高计算任务为主的实际情况，综合考虑宽带信号侦察计算模块尺寸较大的特点，深入分析比较了N context2时各种典型任务图在任务完成总时间、有效资源利用率两方面的性能情况，得出了一组对BSRRCS_RCAF设计有指导意义的结论，并进行了仿真验证。将PBMC技术用于解决宽带信号侦察系统中的两类问题：一类是大尺寸模块计算资源不够的问题，另一类是多个相似功能算法模块在系统中被反复调度时有效降低时间开销问题，都取得了预期的效果。第五部分，设计实现了可配置引导式信号侦察原型系统，并探讨了在信号侦察领域更进一步应用可配置计算技术的问题（第六章）完成了可配置的“宽带XXX实时频谱分析系统”样机系统工程化实现。基于该样机系统、充分利用多种工作模式输出的多维度电子情报信息，提出了“渐进引导式智能化信号侦察”的新型电子侦察系统设计思想。为了验证该思想可行性，设计实现了一个基于简单“盲侦察”策略的“渐进引导式复杂信号综合分选识别”原型系统，并通过实测和仿真数据验证了该设计思想的可行性。本文研究成果能够应用到卫星电子侦察有效载荷信息处理平台、以及多种小型化、多功能信号侦察处理系统中，对提高电子侦察卫星有效载荷具有重要的理论意义与实际应用价值，将为我国星载电子侦察处理技术的进一步发展提供重要的技术储备。研究成果还可以推广应用到其它机载、舰载、车载等小型化系统中。