高速数据回放系统已经成为高速大容量采集设备和信号处理设备的重要部分，能够对采集的数据或者仿真数据提供真实场景的回放，进行采集设备和信号处理设备的调试。　　本文设计了一种基于USB和FPGA的高速数据回放系统。该系统采用USB接口与上位机进行通信，将回放数据通过该接口下载到系统的NAND Flash阵列中。进行数据回放时，FPGA读取Flash阵列中的数据并分成IQ两路信号，以极高的速率发送到DAC芯片中。DAC输出模拟信号并经过IQ调制，实现数据的回放。整个系统具有很好的通用性与便携性，并能与计算机直接通信，经过简单调整就可以适应多种回放场景，存储容量大，回放速度快。　　本文首先介绍了数据回放系统的背景以及研究现状，并简要阐述了回放系统设计中的关键技术。然后，根据系统设计的具体要求，给出了系统的整体设计方案，并就各个模块的硬件设计进行了详细讨论，给出了板级的信号完整性分析。此后，介绍了FPGA的逻辑设计以及实现高速数据吞吐的算法设计。各模块经过仿真验证，符合系统的要求。最后，对系统进行了测试，通过上位机下载数据文件，实现了数据文件的回放。通过示波器和频谱仪对数据进行观测，经验证，系统能够进行正确的数据回放。