兰州重离子冷却储存环(CSR)是国家重大科学工程，其控制系统是一个庞大的网络分布式控制系统，它是由许多子系统组成，高频控制系统是CSR控制系统中重要组成部分，其性能指标对束流品质有很大的影响。近几年，高频控制技术从模拟控制技术发展到了数字技术，其控制性能有了很大的提高。本文在CSR数字化改造工程的背景下，对基于数字技术的CSR数字高频控制系统前端控制器研究进行了详细的论述。　　 论文首先论述了CSR数字高频控制系统前端控制器硬件平台的设计。该硬件平台由监视控制平台和数据分析平台两部分组成。双FPGA+高性能浮点DSP+DDS体系结构的监视控制平台主要负责高频系统所需的IQ激励信号、腔体电压信号、偏磁电流信号、同步信号的产生以及高频系统状态的实时监控等工作。16通道高速ADC+高性能Virtex-5体系结构的数据分析平台主要负责高频系统实际工作IQ信号的幅度、相位、频率采集分析以给监视控制平台提供误差信息等工作。论文分别从项目需求、器件选型、指标分析、原理图设计、PCB设计等方面对该硬件平台做了详细研究。然后，论文详细论述了监视控制平台的底层软件和上层软件的设计。基于VHDL和DSP代码的底层软件实现了与上层软件的数据交换、中断交互、器件时序控制、硬件状态机、定时器等工作。体系结构为COM组件+网页web+Oracle的上层软件主要负责与底层软件的数据和中断交换、高频系统控制界面、数据库存储、系统状态实时显示等工作。最后，我们在实验室对前端控制器进行了调试和测试，结果表明设计达到高频系统要求。此外，论文还对高频反馈系统数字IQ技术做了简要展望。　　 本文的创新点主要有：1，硬件平台都采用标准的3U PCI子母板设计方案，扩展性强，应用范围广。2，利用FPGA特性，实现了高效率的并行执行算法。IQ信号更新率达5*105signal/s，腔体电压、偏磁电流信号更新率达6.25*104signal/s。3，实现了实时变能加速，为以后重离子束治疗肿瘤项目积累了关键技术。4，数据分析板与高速数据获取母板之间采用4组16通道的高速并行总线实现数据通信，数据吞吐量达3.2Gbytes/s。