星间通信链路泛指卫星之间建立的通信链路。可以取代地面微波中继站“双跳”的工作,使用这种链路结构,可以减少对地面中继站的依附性。这种星间链路结构由很多颗卫星组成,卫星之间通过组成卫星网络实现通信,用户需要时可以访问多颗卫星,不仅保证了信息的实时性,也保证了多颗卫星带来的安全性和可靠性。星间通信链路可以用于数据中继卫星,不仅解决了测控、通信的高覆盖率问题,同时还解决了高速数传和多目标测控通信等技术难题。星间通信是卫星与卫星之间通信的重要技术,卫星间的通信信道中,会受到噪声等各种干扰的影响。在星上功率、带宽资源有限的情况下,如何通过有效地通信技术,实现可靠的通信,是建立星间通信链路的关键,而同步技术是实现可靠通信的重要组成部分。本论文针对工程项目的需要,对星间链路低信噪比信号同步技术进行了以下研究：星间低信噪比分析以及信号设计；通过截短m序列与M序列组合得到优选的组合码序列；常用捕获算法的比较；针对优选的组合码序列设计了能同时得到载波频率和码相位的捕获结构；新捕获结构性能分析；锁相环原理以及参数设计；伪码同步原理以及内插技术；Farrow分段抛物内插结构参数分析、计算及性能分析；载波环路结构设计以及鉴相鉴频方法：分离的二阶锁频环辅助三阶锁相环结构设计、实现及性能分析。