随着无线通信的快速发展，4G无线通信技术的相关研究已经进入关键阶段。IMT-Advanced系统提出的1Gbps的峰值传输速率以及其它指标对4G无线通信相关技术的研究和实际验证提出了很高要求。因而，验证以OFDM和MIMO为代表的4G无线通信关键技术需要搭建处理能力强大的试验平台。　　 本论文从分析4G无线通信关键技术和无线通信系统结构的发展开始。阐述了4G无线通信关键技术通用验证平台这个模块化的、可扩展的、可重配置的平台设计的目的和意义。明确了Gbps MAC协议处理板在4G无线技术通用验证平台中的作用和设计的难点。　　 然后，本论文分析了Gbps MAC协议处理板的具体需求和以往方案存在的问题，提出了Gbps MAC协议处理板的的总体构架，再完成对关键器件的选型和接口协议的选择，从而给出Gbps MAC协议处理板总体设计方案。　　 接着，围绕总体方案完成板卡的各功能模块设计，包括处理器和控制器相关电路、对外接口、扩展存储器、千兆以太网接口、配置电路、时钟分配网络、电源系统和复位逻辑的设计。　　 本论文还对Gbps MAC协议处理板的单线速率达2.5Gbps的PCIExpress总线的信号完整性问题做了分析，并给出了解决方案，同时通过实验验证了信号完整性设计效果。　　 最后，对Gbps MAC协议处理板的设计实现做出总结和展望。　　 本文的研究工作主要依托于国家科技重大专项“IMT-Advanced开放性关键技术研究--群小区构架”、“超高速无线局域网无线接口关键技术研究与验证”两个课题以及国家863专项“高频段无线通信系统研发与示范”，设计实现的4G无线通信技术通用验证平台中的Gbps MAC协议处理板为这三个专项提供了高效的硬件验证平台。