甚短距离传输(VSR)是一种用于短距离(约300m～600 m)内进行帧数据光传输的系统,主要应用于交换机、核心路由器(CR)、分插复用器(ADM)和波分复用(WDM)终端等网络中不同层次设备之间的互连,具有构建方便、性能稳定和成本低等优点,是解决局内光互连性价比最好的方案。VSR4-3.0是面向短距离内STM-64/OC-192帧的互联要求提出的并行光接口标准之一,它只需要用1条光缆就能进行双向互连,使用起来更方便,所用器件的体积也更小,具有很好的发展前途。本论文深入分析了VSR4-3.0并行光传输标准,重点研究了该系统的核心部分——转换器集成电路在现场可编程阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)上的设计和实现。采用模块化设计方法,用Verilog硬件描述语言编写了帧定位、帧同步、通道去斜移等模块代码。结合四路通道并行传输STM-64/OC-192帧数据的特点,参考ITU-T的G.783建议中对SDH帧同步性能的要求,对帧同步模块的关键参数做了详细的计算,分析和选择。使用Altera公司的Quartus II5.0 EDA开发工具对所有电路实现了面向FPGA的逻辑综合和优化、布局布线,时序仿真和静态时序分析。针对系统部分模块提出了改进和优化方案:采用单比特容错技术提高帧同步系统的抗误码干扰能力;采用格雷码技术减少帧定位计数器的毛刺;采用流水线方法设计数据选择阵列,提高系统运行速度。本文所有的设计均在Altera Stratix GX系列FPGA的EP1SGX25F1020C7上实现,给出了各模块的结构框图和仿真结果。仿真的结果表明,所有的设计均能正确的实现各自的功能,完全能够满足10Gb/s高速并行传输系统的要求。