合成孔径雷达(简称SAR)由于其在民用和军事方面的广泛应用受到了越来越多的重视。SAR技术的飞速发展和SAR图像分辨率的不断提高，使SAR回波数据量不断增长，对SAR系统中各个模块间的数据传输速率提出了越来越高的要求。数据回放模块是SAR系统的一个重要组成部分，负责将数据记录仪中回波数据传输至本地存储器供后期处理。回放过程中，数据传输的吞吐率和稳定性将直接决定数据回放模块的性能，数据能够被更快地回放成功，用户则可以更快地得到精细的图像，这在抢险救灾中将产生巨大的经济效益和社会效益，在军事侦察中将使指挥部门更快地获取战场情报，迅速地对战场突发情况作出判断。　　 本文在应用需求的基础上，调研了国内外基于计算机通用I/O总线的高速数据传输技术和高速缓存技术的最新发展，提出了基于PCIExpress总线架构和DDR2SDRAM大容量高速缓存的SAR高速数据传输卡设计方案，以提高现有SAR系统数据回放环节的数据传输率。传输卡工作在嵌入式主板上，同时实现了数据回放模块的小型化，增强了环境适应性。卡上预留高速I/O接口，可实现高速数字信号源，供后期功能扩展使用。　　 论文主要工作归纳如下：　　 1.概述了数据回放模块在SAR系统中的应用背景；介绍了PCIExpress总线体系结构和DDR2SDRAM大容量高速缓存的特点和实现方式。　　 2.详细阐述了基于PCIExpress总线和DDR2SDRAM大容量高速缓存的SAR高速数据传输卡的方案设计及硬件实现。　　 3.介绍了SAR高速数据回放系统的软件设计思想，采用多线程并行操作提高性能。　　 4.详述了测试和性能分析过程，分析了数据回放系统中各个环节对系统性能的影响，并提出了改进方法。