在同一硬件测试平台上,通过逻辑功能重定义、模块化扩展以实现更多的现场测试功能是当今测试系统发展的趋势之一,因其灵活、经济、快速等特点,目前在模块化集成的通信、测试系统中获得快速推广。本文结合模块化仪器技术、FPGA技术及标准化FMC(FPGA Mezzanine Card)接口技术的各自特点,以信号采集与重放为系统功能目标,设计实现一种具有一定可重构特征的硬件平台,在这个平台上利用FPGA逻辑可在系统重配置和FMC接口,搭载不同的FMC测试功能子板,使测试系统具有可重构的特征,本文采用具有数据采集功能和信号重放功能的FMC子板以实现对信号的采集与重放。FPGA逻辑重配置技术可在不掉电的情况下改变FPGA的功能;FMC接口技术将固化的FPGA I/O口变为物理上可重定义的I/O口,扩展了外接设备的种类。两者的配合使得测试平台能够灵活配置、功能重选择,除数据采集和信号重放以外,还能够实现数据存储,数据处理及用户自定义I/O口等功能。FMC接口技术的使用满足了系统对I/O口物理重定义和数据传输速率的要求,同时使得系统可以接驳其他COTS类产品扩展构建新的测试系统。论文研究的主要内容包括:首先研究了一种在系统FPGA逻辑重配置方法及配置文件传输方法,设计了测试系统载板的配置控制命令和数据链路,以及PC端用户配置软件;其次,对于基于FMC接口技术的数据采集和信号重放子板,设计了相应的接口、处理逻辑;最后,通过信号采集、测频算法分析,实现了一种信号的频率估计功能逻辑设计,进一步的在系统重配置试验,有效验证了测试系统基本功能的重构能力。