矩阵运算是描述许多工程问题中不可缺少的数学关系,矩阵运算具有执行效率好、速度快、集成度高等优点,并且随着动态可配置技术的发展,灵活性也有了很大的提高。因此,寻找矩阵运算的高速实现方法是具有很大的现实意义,能够为高速运算应用提供技术支持。为了提高研究成果的实用性与商用性,本文主要针对某种体积小、运算速度和性能要求很高的特殊场合设计并实现基于FPGA的矩阵运算功能。通过系统地研究FPGA功能结构、设计原理、DSP接口、IEEE-754标准,深入学习浮点数及矩阵的基础运算以及硬件编程语言等内容,根据矩阵运算的特点和原理,讨论了硬件设计方面重点对具体核心器件结构、特点以及有关FPGA的设计流程和控制器Verilog HDL硬件编程语言代码方面内容,确定了基于FPGA浮点运算及矩阵运算单元的Verilog HDL设计方法,在Quartus II平台上对其仿真、记录运算结果,并对采集到的数据结果进行了深入分析与总结。本设计通过几种矩阵算法利用FPGA和MATLAB分别进行了实现测试,验证了设计结果的正确性,证明了本设计中矩阵运算速率的实用性与高效性,提高了系统资源利用率和系统可靠性,为今后在工程、军事、通讯等生产生活各个领域应用打下良好基础。