CCD图像传感器作为图像采集的重要组成部分，被广泛运用到国防、工业以及科研等领域。伴随着集成电路制造工艺的发展，商用CCD传感器的性能被推至一个新的高度。由于CCD传感器具有容易损坏且成本高等特点，所以图像处理电路的调试和测试过程将面临着诸多挑战。为了达到通过电路系统模拟CCD图像传感器输出特性的目标，深入了解了CCD图像传感器的基本原理，并深入分析了CCD的工作方式以及噪声特性。以一款线阵CCD图像传感器为目标，将CCD的模拟过程分为五个具体的功能模块，通过VHDL语言分别完成了功能模块和顶层模块的数字电路设计及验证过程；采用FPGA实现了模拟CCD噪声和图像处理功能的数字电路；通过FPGA和数模转换器的配合实现了CCD图像传感器输出特性的模拟目标。仿真和测试结果表明，本文所实现的FPGA电路系统达到了预期的模拟目标，可以输出波形形态与实际CCD图像传感器完全一致的电压信号，且能够反映出CCD固有噪声对输出信号的影响，可以在没有实际CCD图像传感器的前提下，完成对图像处理电路的各项测试和调试工作。