在光通信网络及设备中,误码率是衡量数据通信质量的重要指标之一。高速率且大容量的光通信网络及设备一直是现代通信系统发展的主流趋势,这对测量通信系统误码率的误码测试仪的速率及功能也提出了越来越高的要求。当前国外研发的高速误码测试仪不仅价格昂贵而且使用复杂,而在国内高速误码测试领域的研究中,虽然已有一些公司研发出了达到10G速率的误码测试仪,但是也存在测试速率单一、测试信号质量差等问题。本文针对当前国内市场上误码测量仪器的测试速率无法满足日益增长的高速率光通信网络及设备的性能测试要求,研制了一种测试速率更高且覆盖范围更广的误码测试系统。它能很好的生成9.95Gbps至11.3Gbps的高速误码测试信号,并能在光通信网络及设备的性能测试中得到准确的误码测试结果。因此,它的实现具有改革性意义和极高的市场价值。文章首先从误码测试系统的测试原理和工作原理出发,分析得出了误码率的计算方法、误码测试时间长度选取以及与置信度的关系、误码测试系统整体设计方案。其次,通过高速码型信号产生与检测和误码率结果的计算等高速误码测试系统实现时存在的技术难点与重点,设计出了三种高速误码测试系统的实现思路,进而作了详细的对比分析,并最终选择了基于SI5040的实现方案。再次,设计出了基于SI5040高速误码测试系统的硬件电路,并对各个系统模块的硬件电路设计做了一定的分析与说明。针对系统模块中电源系统模块和时钟分配系统模块的设计为设计难点,通过理论分析和方案对比选择了开关电源和线性稳压器的组合供电方式以及可编程有源时钟芯片方案的时钟分配系统设计。最后,针对控制器芯片的在线下载功能、有源时钟芯片的时钟输出以及误码个数的统计与误码率的计算为软件编写中的重点,分别对这些软件功能的实现作了深入的介绍。文中对所设计的高速误码测试系统进行了发送和接收两方面性能验证。验证结果表明,测试速率能够覆盖到9.95Gbps至11.318Gbps;发送端信号上升时间可以达到16ps-40ps之间,信号的峰峰值抖动小于0.29UI,满足10G Ethernet、 SDH、Fiber Channel等国际标准；XFP模块测试的光接收灵敏度可以达到-17dbm以下,完全满足目前被测通信设备对高速误码测试系统的性能要求。