在现代测控通信系统中，随着需要处理海量信息的高分辨率遥感器和空间飞行器所产生的数据量和数据传输带宽的不断增大，相应的对数据传输系统提出了更高的要求。论文研究与实现的高速光纤通信系统是指数据源端与终端以光纤通信的方式传输数据。除此以外，终端数据还可与计算机进行高速数据传输。由于数据传输速度的提高使得传统的PCI总线技术已经远远无法满足计算机或网络设备对高速I/O通信带宽的需求，因此选用第三代I/O总线标准—PCI Express（简称PCIe）作为终端数据与计算机进行交互的高速数据传输总线。论文首先利用Xilinx FPGA的GTX IP核实现光纤通信的接口设计，然后利用Xilinx FPGA的PCIe EndpointBlock IP核实现PCIe总线标准的接口设计，并通过总线DMA传输方式，完成终端数据与计算机的交互。高速光纤通信系统的设计核心是高速数据传输卡中FPGA控制逻辑的设计，其中包括数据收发控制器和PCIe接口控制器。为了验证系统的功能和性能，论文进行了大量的测试。测试结果：光纤通信传输速率最大可达到4Gbps；PCIe同时读写速率高达8Gbps。该测试结果表明，数据在传输过程中具有高速、稳定、准确的特性，能够满足当前测控通信系统对数据传输的要求，具有很好的应用前景和实用价值。