本论文主要是完成空间光通信PAT系统中信标光光信号的处理，得出信标光的像面位置误差信号，为后续伺服控制系统提供输入信号。根据目前空间光通信对信标光处理子系统提出的高实时性和高精度性的要求以及课题的需要，本论文提出用数字信号处理芯片DSP来解决空间光通信中信标光的像面位置误差信号提取的问题，其优点就是系统体积小、重量轻、功耗低、实时性高、精度高等。通过硬件和软件的有机结合来加速图像的处理。硬件部分主要包括图像采集模块、视频A／D模块、图像数据缓冲模块、接口逻辑控制模块、基于DSP的图像处理模块和电源管理模块等，实现了图像信号的采集、数字化、缓冲和处理。为了提高系统的实时性，做到数据采集和数据处理的并发进行，本论文在硬件上采用了乒乓结构的双FIFO缓冲结构，并且设计了DSP的假读机制简化了双FIFO缓冲结构的逻辑控制电路。软件部分主要包括系统上电复位初始化程序、中断向量表、图像处理核心算法和命令文件，实现了图像数据的预处理和对目标的高速、高精度定位。在图像处理核心算法中积极探讨了针对空间光通信信标光图像特征的目标搜索、阈值分割、目标识别、目标定位和目标跟踪算法。本论文的最后设计了系统的测试模型，给出了测试结果，并对系统的实时性做了精确的评估。