机载综合显示系统是综合航空电子系统的重要组成,机载图形加速引擎作为机载综合显示系统的核心部件,是航空电子技术的一个研究热点。本论文分析机载显示系统实际需求及国内现有典型系统架构,根据机载显示系统的不同功能需求分别设计了两套基于单片FPGA的机载图形加速引擎,即图形生成加速引擎和图形抠取及视频混合加速引擎。本论文根据机载显示系统实际需求提出不同机载图形加速引擎的性能指标,并结合FPGA的控制、计算特点,设计了两套机载图形加速引擎的硬件架构及FPGA内部模块构成,研究了机载图形加速引擎的工作原理。本论文重点研究了各类图形的生成算法及视频画面的处理机制,并设计了适合FPGA的实现方式,研究并实现了各类基于FPGA的图形生成算法和反走样算法以及机载综合显示画面的硬件加速算法;论文解析了不同格式的视频信号,设计了多路视频混合的实现方案,研究了几何图形轮廓线抠取算法,针对前景视频和背景视频分辨率和帧率不同的情况,对背景视频PAL信号的实时画面拉伸算法进行了研究,论文在实现视频混合时,实现了前景图形边界动态反走样算法,较好的优化了视频混合后画面的显示效果,在实际的算法实现中,通过引入大量流水线和并行处理方法,保证了整个处理过程的实时性和连续性。本论文设计的两套机载图形加速引擎已通过了实际运行和测试,完全满足设计时提出的性能指标,目前已进入到产品的试运行阶段。在本论文研究的基础上,以FPGA为平台,可研发国产机载图形加速引擎的专用芯片。