随着个人移动通信的发展和用户需求量的增加,第四代移动通信的发展已进入预研阶段。本文以国家863计划重大项目“Gbps无线传输关键技术与试验系统研究开发”为背景,设计基于ATCA体系架构的信号汇聚板。本设计在遵循ATCA规范的基础上,采用了内嵌高性能PowerPC和RocketIO高速串行收发器的Virtex-5 FX130T作为实现MAC层功能信号汇聚板的处理芯片,并扩展了系统智能平台管理和配置等辅助功能,满足了Gbps系统高数据吞吐量、高实时性和高扩展性的要求。本文将围绕Gbps系统中信号汇聚板的研究和硬件实现展开工作。首先,本文概述了论文的研究背景；说明了论文的主要工作和论文结构安排。本文第二章首先对Gbps系统通信架构和处理芯片需求进行了具体分析。研究并分析了基于ATCA架构的硬件平台实现方式,分析比较多种常用的信号处理芯片,确定Virtex-5 FX130T作为信号汇聚板处理器,满足了Gbps系统对硬件平台、数据吞吐量等需求。最后,在前期研究基础上,提出ATCA信号汇聚板硬件实现具体目标。本文第三章对ATCA信号汇聚板的各个功能电路进行了研究和设计,具体工作主要包括RocketIO电路设计、以太网电路设计、时钟电路设计、配置及管理电路设计、子板接口设计、DDRII电路、电源电路设计和复位电路设计。本文第四章对ATCA信号汇聚板的关键信号进行了信号完整性仿真分析。分析了RocketIO电路、千兆以太网接口和高速时钟接口的信号完整性,为上述信号汇聚板硬件实现中布局布线提出了指导性原则,保证板子工作稳定可靠。第五章对全文进行了总结,总结本文的研究工作及意义,并对未来的工作方向提出了展望。