气象传真广播信号覆盖世界上大多数的海域,海洋中航行的船舶通过气象传真接收机,能够及时接收附近海岸台站发布的天气预报、气象云图趋势等有用的海洋环境信息,这对航线选择和确保海上航行安全来说至关重要。目前使用的气象传真机多为两级超外差体系结构,模拟信号处理复杂,数字化集成度低,容易出现故障,一定程度上影响航行安全。针对现有气象传真机存在的缺点,从改变接收机结构体系的角度,本文提出了一种基于PCI Express总线的零中频气象传真接收机的设计方案。采用零中频的结构方案,射频信号处理不需要经过中频处理,通过零中频采样直接将射频信号转换到基带信号,模拟信号处理电路设计简单,数字化集成度提高。零中频气象传真接收机主要由射频信号处理模块、数字信号处理模块和主机显控模块三部分组成。其中,射频信号处理模块由射频信号阻抗匹配、无源带通滤波器、高频放大和可控增益放大电路组成;数字信号处理模块主要实现零中频信号采样,控制器FPGA读取采样数据,软件实现数字滤波、数控振荡器设计、数字混频、FSK数字信号解调与图像数据存储,双口 RAM数据缓冲,最后通过桥接芯片PEX8311实现PCI Express总线接口与主机命令及数据交换;主机显控模块实现对接收机接收方式的控制、接收状态的显示、命令交换和图像文件生成与显示并保存文件等功能。基于Windows操作平台开发的气象传真机的客户端和服务器集成在一台主机上,通过PCIExpress总线接口与主机通信,提高了数据传输速率,极大的方便了后续图像编辑处理等一系列操作。论文介绍了基于PCI Express总线的零中频气象传真接收机的原理,对比超外差结构气象传真机定性分析了零中频结构接收机的系统性能指标,完成了各模块的详细分析与设计,并进行了系统调试与结果分析,证明了系统方案设计的正确性。