从古至今,人们探索信息传送的脚步就从未停歇,在互联网诞生之后,通过互联网进行信息的传递和大数据的传播逐渐变为主流。但是随着人类社会的不断发展与进步,传统的互联网模式已无法满足现如今高速发展社会的需求,还需要提供一种覆盖更广泛的数据传输方式,卫星互联网的概念由此诞生。卫星互联网的卫星既可以提供接入功能,又可以提供中继转发功能。星载交换机作为卫星互联网的核心技术之一,需要兼容所有数据通信场景。其中卫星与地面组建的星地链路和卫星与卫星之间组建的星间链路需要使用高速大容量的Serdes芯片;星载交换机所连各个星内设备之间的数据通信需要使用稳定性更高的Space Wire协议;星载交换机内部的数据通信需要使用Xilinx公司开发的Aurora协议;最后星载交换机需要可配置,所以需要专用的CPU接口协议对交换机进行管理。本文研究了卫星互联网系统中基于FPGA的星载交换机实现方案,重点是星载交换机接口的具体设计,包括基于TI公司TLK2711芯片开发的Serdes接口、基于Space Wire协议开发的Space Wire接口、基于Xilinx公司Aurora协议开发的Aurora接口以及基于三线制串口的CPU接口,并且为了将来更高速率的要求,还储备研究了100G光口的具体实现方案。最后进行了仿真测试,并且搭建了板级测试平台,对星载交换机各个接口模块进行了测试与验证。本文的创新点在于,第一在星载交换机上设计实现了多种协议接口,接口种类包含Serdes接口、Space Wire接口、片间Aurora接口和CPU接口等;第二极大地提高了星载交换机的接口速率和交换容量;第三搭建了多种测试平台,验证了星载交换机工作的正确性和稳定性。