随着半导体技术的飞速发展，处理器的速度和采样率水平不断提高，高速大容量数据存储设备已成为实时信号处理系统不可或缺的组成部分。存储设备通常采用PCI总线，由于其成本高、使用不灵活且无法实现远距离数据传输，因此研制一种接口通用性强和灵活性高的存储系统显得尤为重要。论文主要从方案设计、硬件平台实现、FPGA逻辑设计及上位机应用程序开发等方面详细阐述了系统的设计和实现。系统以FPGA为控制核心，基于RocketIO收发器的光纤接口完成板间数据的高速传输，采用由64片FLASH组成的存储阵列并行流水操作实现数据的实时存储，基于FPGA集成MAC的千兆以太网接口、基于CY7C68013A的USB接口及基于PCI9054的PCI总线接口实现与上位机的通信，完成存储数据的灵活下载，上位机应用程序通过Windows与用户间的交互实现对系统操作的灵活控制。测试结果表明，本文设计的存储系统存储容量大、存取速度快、可靠性高及灵活性强高，具有工程实用性和新技术应用价值。