FPGA（FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列）以其强大的可重复编程能力已经被广泛地应用在航天、军工以及工业控制等领域，成为星载信号处理和控制的关键部件，但是如同一般的大规模集成电路一样，FPGA器件也很容易受到太空单粒子等辐射效应的影响而发生各类故障。因此，对FPGA器件的抗辐射加固和容错设计已成为航天、军工以及工业控制等领域可靠性设计的关键技术。　　 本文通过基于局部可重构的三模冗余容错设计和胚胎电子容错设计，对FPGA器件从粗粒度和细粒度容错两个方面进行研究和设计。基于局部可重构的三模冗余容错技术将受保护电路进行三模冗余备份，并对每一个备份模块做局部可重构设计，使每一个备份模块在出现故障后都能通过重新配置比特流文件实现在线自修复。胚胎电子容错技术将受保护电路划分成工作区和空闲区的细胞阵列，当工作区细胞发生故障时，能通过空闲区细胞对故障细胞进行动态替换，使受保护电路保持正常逻辑功能。　　 最后，在实验室环境下对两种容错系统进行了功能仿真测试。测试结果表明，基于局部可重构的三模冗余容错系统容错能力极强，对故障模块修复效果明显，且稳定性较高。胚胎电子容错系统虽然容错时间较长，但其智能化程度和容错精度极高。两种容错设计从不同角度实现了FPGA器件的故障纠错能力，有效地提高了FPGA器件在航天等领域的应用可靠性。