信号处理作为一门涉及到多个学科领域的新兴学科,其内容涉及到算法和硬件两个方面。信号处理算法的硬件实现则是理论和实践的桥梁,同时也是科学和工程的交汇点。针对很多实际应用的计算量越来越大和对实时性的要求也越来越高这一难题,并行处理理论这一新兴的理论和工程方法得到极大的重视,将这一理论应用到信号处理工程实践当中可以极大地解决某些大运算量算法对硬件性能的依赖性以及满足信号处理实时化的要求。本文从信号处理算法的并行化硬件实现这一实际要求入手,构建了一套完整包含了中频信号采样板到后端的4 TS201 DSP高速并行信号处理板的硬件系统,在这套硬件系统的基础上探讨了算法并行化的理论及具体实现方法,并且以具有广泛代表性和实际工程意义的快速傅立叶变换算法为例,实现了两种不同的并行化算法。本文首先研究了中频采样技术。详细分析了带通信号采样理论,分析了ADC采样器件的关键性能指标,以此为依据制定了一套信号采样板的系统方案,然后完成了该采样板的PCB设计并讨论了高速PCB设计当中的电磁兼容设计方法,最后从实际应用出发完成了该信号采样板的FPGA设计并给出了实现结果。其次研究了并行高速DSP信号处理板的系统方案。从并行化计算的实际要求出发设计了采用复合耦合结构的多处理器系统结构,并且完成共享总线的FPGA设计,设计了一个具有总线仲裁机制的SDRAM控制器,实现了信号处理板与信号采样板的数据通信。接着研究了并行算法的基本概念和传统串行算法并行化处理的基本方法,紧接着阐述了快速傅立叶变换算法的原理。在此基础上通过分析快速傅立叶变换算法的内在串行性和并行性提出了粗粒度块分配流水线算法和中粒度频率抽取算法两种并行FFT算法,并且针对硬件结构对算法进行了优化并给出了具体实现方法。最后搭建了一个测试平台实际测试了两种算法的运算开销和性能,分析和对比了两种并行算法的特点和性能,提出了两种算法的优缺点和具体适用的场合。