近年来,信号处理领域的快速发展和封装工艺的提升实现了对大数据量的高效处理。尤其是在人工智能方面,信号处理带宽的日益增加使得传统的数据总线逐渐无法满足大数据量和强实时性的要求,PCIe总线则作为替代ISA、PCI等传统数据传输协议的I/O总线被广泛应用。时至今日,PCIe总线已经发展到了第三代,第四代也即将走出实验室阶段,但当前业内使用最普遍的仍为PCIe GEN2协议。由于近期Xilinx公司KU系列FPGA的全系列量产中出现了成熟的同时支持PCIe GEN3协议和DDR4高速缓存的FPGA型号,因此本文将该系列FPGA作为信号处理器,提出一种基于PCIe GEN3协议的通用信号处理平台的设计方案。该设计方案能够有效提高现有的信号处理能力及传输速度,实现PCIe GEN2协议两倍的实际数据带宽,并且拥有良好的通用性及可扩展性。硬件设计方面,应用了当前较为灵活的信号处理系统架构,将核心的FPGA信号处理器、DDR4高速缓存模块和PCIe GEN3高速接口集中在载卡上,使用FMC接插件用以搭配不同扩展子卡,各模块的信号速率均在10Gbps左右,并结合实际情况提出了针对性的PCB设计要求以提高信号完整性。软件设计方面,针对PCIe GEN3的驱动及实际应用设计了DMA引擎,提高了带宽利用率,针对实际应用设计了DDR4读写引擎,充分发挥DDR4高速缓存模块的性能,并对实际测试数据进行了记录和分析。