近年来,多媒体业务的发展使得人们对于带宽的要求日益迫切,卫星通信的一个重要发展方向就是向宽带多媒体卫星通信发展。作为B-ISDN(宽带综合业务数字网)的核心技术,ATM技术具有很强的灵活性和适应性,能向用户提供包括语音、图像和数据在内的综合多媒体业务,并能根据需要分配资源,提高资源的利用率。ATM技术应用于卫星通信,大大提高了卫星通信组网和在广域范围支持用户多媒体业务的能力。要实现基于星上ATM交换技术的宽带多媒体卫星通信,就要解决如何将地面网络接入卫星ATM交换网络的问题。本文结合实验室承担的科研项目“宽带多媒体卫星通信系统地面适配网关的设计与实现”,在介绍和分析了宽带多媒体卫星通信系统、IP/ATM卫星通信技术后,论文讨论了基于卫星ATM交换技术的宽带多媒体卫星通信系统的设计方案,重点研究了地面适配网关的功能结构和硬件组成。然后,论文介绍了地面适配网关FPGA模块的划分、各个模块的功能及设计方案,并重点给出了其中一些关键模块的具体FPGA实现和时序仿真验证分析,包括UTOPIA接口、卫星ATM接口、接收处理模块以及队列管理等关键模块(接口均支持相关的协议标准)。其中接收处理模块及基于链表思想的队列管理模块实现了AAL5适配功能。最后,利用相关测试设备对地面适配网关进行了各种功能的板级测试,板级测试结果与时序仿真一致,表明本文设计的地面适配网关能完成标准ATM/卫星ATM信元转换、以太网帧/卫星ATM信元适配的基本功能,达到预期目标。