随着空间探测越来越广泛的应用,各国都在积极研究天基空间探测系统,从而实现高精度、实时性、大范围的对地和对空观测。空间瞬变光辐射探测系统作为天基探测系统之一,用于监测大气层中各类闪电信号、空间辐射、爆炸光信号等,能够应用于多种科研领域并兼顾军民两用,因此得到了广泛的重视并具有长足的发展空间。根据应用需要本文提出了一种针对空间瞬变光辐射探测系统的设计方案。首先对监测的目标信号和空间环境的背景信号进行了特性分析,介绍了空间瞬变光辐射能量探测系统的总体设计。其次以目标特性分析为基础,并根据后期对实验设备的需求,详细阐述了基于FPGA和LED实现目标信号模拟的设计方案和设计过程。再次,本文介绍了空间瞬变光辐射能量探测系统的硬件设计,重点讨论了信号采集与处理的软硬件设计,基于FPGA硬件开发平台,采用Verilog语言对控制和数据处理逻辑进行了硬件描述,通过功能仿真验证了逻辑设计方案,实现了瞬变光辐射信号数据采集、处理、存储及传输功能。最终在实验验证阶段,通过目标信号模拟器、探测系统与下位机的板级联合调试,得出了最终的实验结果,表明系统能够实时探测到目标信号特征波形并监测系统工作参数,实现了预期的功能,验证了系统设计方案的可行性及工程应用性。