随着LTE多频多模时代的到来及分布式基站的大量覆盖，加速了软件无线电(SDR)等新兴技术的发展。由于软件无线电普遍采用中频数字化方案，数字中频成为其核心技术之一。数字中频是相对于基带信号和射频信号而言，它作为射频拉远单元(RRU)的一部分是连接射频信号和基带处理单元(BBU)的关键。数字中频技术主要包括数字上变频(DUC)和数字下变频(DDC)。DDC是将数字化后的高速中频信号转换为低速的基带信号，以方便BBU中的信道解调，其主要功能模块包括正交混频和抽取滤波。DUC正好相反，其主要作用是提高基带信号的分辨率，以降低D/A转换的量化误差和对模拟滤波器的要求。DUC主要功能模块包括插值滤波和削峰。数字中频技术的重要性在于保证过渡过程中信号的时频域特性不变。本文在对数字中频相关的理论知识进行分析的基础上，完成了基于FPGA的数字中频系统的设计，在FPGA中实现数字上、下变频算法设计及对中频模拟部分和基带处理单元的接口设计。在数字下变频模块中，分别对正交混频电路、CIC抽取滤波、半带抽取滤波及FIR滤波做出了分析和设计；在数字上变频模块中，分别对零中频技术、半带插值滤波、削峰技术做出了分析和设计；在接口部分，分别对FPGA与ADC/DAC接口、CPRI协议和SERDES接口做出了分析和设计。此外，本文还介绍了系统的硬件设计，包括器件选型和电源方案。最后，本文在对核心模块进行的仿真验证的基础上对硬件实现做出描述，并以单一信号对系统的上行链路及下行链路的数据通路进行了测试，验证了系统设计的可行性。