中性束注入(NBI)加热是核聚变装置上对等离子体外部加热和维持的主要手段之一。离子源及其电源供电系统是运行在NBI实验装置的80kV高压电位上，为了隔离高电位及增加采集信号的抗干扰能力，NBI控制系统的采集信号电压电流使用光纤网络进行传输。　　随着电子信息技术的发展，数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA和高级精简指令集机器ARM技术得到了广泛的使用，特别是在数据采集和信号处理领域。　　本文在EAST长脉冲高功率NBI加热实验研究的科学目标指导下，根据EAST-NBI运行要求，测控系统应该具备实时监测、控制、保护和实验数据的实时处理与存储的能力，以实现系统运行的自动化、可视化，本课题设计了NBI控制系统基于DSP的高速光纤信号处理系统。采用DSP+ARM+FPGA三核相结合的设计框架。在此高速光纤信号处理系统中FPGA凭借高速逻辑处理能力完成大部分的逻辑处理任务，DSP发挥其高速运算处理能力，ARM负责系统的界面控制。该系统用于将现场传输过来的高速光纤信号进行曼彻斯特解码、串并转换、FFT变换与滤波处理，同时可以通过网络接口对系统的电压信号幅值、频率进行配置，按要求输出0-10V电压供现场测控网和采集网使用。本文详细设计了光纤信号接受转换模块，FPGA处理模块，OMAP处理模块，DAC数模转换模块，以太网控制模块，运放模块等。在此基础上，本文论述了如何保证高速电路信号完整性的设计原理及要求，并根据此要求，设计绘制符合EAST-NBI工控机结构要求的紧凑型高速PCB多层电路板。最后完成了电路板的制作以及硬件电路调试工作。依据总体设计要求，设计一套体积小、速度快、处理能力强、功耗低和易于扩展的硬件平台。通过实验测试了高速光纤信号处理系统各模块的功能及其稳定性，并设计测试程序验证了系统通讯方案的可行性。