卫星通信网络不易受地面环境的影响,可覆盖地面范围大,是网络全球化背景下一个十分有潜力的发展方向。地面模拟卫星高速通信实验是研究天地一体化网络的重要手段,为了推动天地一体化网络的发展,研究卫星组网通信功能,本文设计了以FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片为核心的硬件平台,该平台包含了四路SFP（Small Form-factor Pluggable）接口,两路UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）串口通信电路,8路TLK2711高速接口,并设计相关的可编辑逻辑程序完成业务传输、协议转发、管控包插入和组包等功能。具体工作如下:第一,首先根据项目实际接口需求,分析设计了FPGA传送板原理图。传送板采用Xilinx公司的Kintex-7系列芯片,型号为XC7K325T-FFG900。外部DDR3存储芯片容量高达2Gbps,可存储大量的AOS（Advanced Orbiting Systems,高级在轨系统）帧数据;FPGA与CPU板通过UART通信方式进行数据交互;局域网端设计了四路原理连接一致的光纤SFP接口,收发数据线连接至BANK 116和BANK 117,并通过可编辑时钟芯片为千兆以太网和万兆以太网提供高精度差分时钟源;基带端设计8路TLK2711高速接口用于连接卫星设备,保证业务与管控包数据的正确收发。第二,学习1G/2.5G Ethernet PCS/PMA or SGMII核与10G Ethernet Subsystem核设计原理与使用方法,利用Verilog HDL硬件描述语言与VIVADO开发软件完成两路千兆以太网和两路万兆以太网收发模块设计开发,并设计了以太网业务数据的过滤、AOS帧封装模块等逻辑功能,通过标签交换的方式在数据链路层实现AOS帧数据转发,并将其逻辑功能转化为bin文件通过JTAG接口烧写入实际硬件平台进行功能调试,最终实现多个PC端之间的通信功能。第三,与合作团队一起完成组网平台搭建以及功能测试,实现卫星节点通信的功能模拟。组网包含了三大平面功能:管理平面、CPU控制平面以及FPGA传送平面,其中FPGA传送平面主要包括业务与管控包传输。在PC端之间利用PING对业务传输功能进行测试,通过网络封包分析工具Wireshark与在线调试工具Chipscope分别在PC端网口数据与FPGA传送板的数据报文进行对比分析。组网系统经过多次长时间测试表明,该系统丢包率低,同时验证了卫星网络数据在数据链路层基于标签交换转发机制的可行性,为天地一体化网络的发展提供一定参考价值。