随着我国经济和通信技术的发展，无线电通信和测量技术在无线局域网、卫星通信、移动通信、地质勘探、深空探测、定位、声呐、雷达、电子战等各个领域都得到了越来越广泛的应用，而阵列信号处理技术在空域信号分析和处理方面有着独到的优势，已经成为无线通信和测向的一种重要手段，阵列信号处理的相关技术和设备在各国已经得到深入的研究和应用。而阵列信号处理的一个基本问题就是获取同时处于空间某一区域内多个空间目标信号的位置和方向，因此需要利用天线阵列对空域信号进行采集和分析，此时对信号的采样和处理，已经不局限于传统的单路信号的采集、处理和传输，而是在空间不同位置上对接收的空域信号进行阵列采样和处理，少则几百个阵元，多则几千上万个阵元（例如：美国的海基X波段雷达），这样采集和处理的数据量就非常大，怎样更加有效地从接收的空间多路信号中提取出有用信息，已经成为制约雷达技术发展的一个重要因素。不仅如此，随着现代网络技术的发展，特别是云计算和大数据存储的发展和需求，对大容量数据的处理和传输就提出了更高的要求，网络中端到端的数据传输速率已经达到至少100Mbps以上。怎样实现板卡之间、处理器之间实时、高速的数据传输，已经就成为了制约系统性能的一个重要瓶颈。综合以上两大问题和实际需求，该论文旨在完成基于PCI-E的阵列信号处理系统的研究和设计，本文的主要研究工作如下：（1）首先，介绍了一种高速的PCI-E总线协议和PCI-E接口的结构，并论证了高速的PCI-E在阵列信号处理中的应用价值和可实现性，最后将PCI-E接口应用到了阵列信号处理板中，作为阵列信号系统子板与PC机主板高速通信的桥梁。（2）本文从阵列信号处理技术的研究背景出发，详述了阵列信号处理技术在实际应用中的价值。同时也介绍了阵列处理系统中基本的信号模型和阵列天线模型，并重点阐述了阵列信号处理中的基本算法研究（DOA算法和波束形成算法）。（3）在以上理论的支撑下，本文主要研究和设计了基于PCI-E接口的阵列信号处理板卡，旨在将理论的阵列信号处理技术在工程中得以验证和应用。此板卡是通过4片AD芯片分别对4个不同位置阵元接收的4路空间信号进行采集，并将数据送入FPGA中对其进行变频和阵列处理，然后通过PCI-E总线将信号送入到计算机中对信号进行后续的处理和结果显示。该阵列信号处理系统板主要由以下几个部分组成：①电源模块；②时钟模块；③数据采样模块；④FPGA及配置模块；⑤数据存储模块；⑥PCI-E接口模块；