室外单元（Out Door Unit，ODU）是卫星通信系统地球站的主要设备之一。在卫星通信链路上，其主要功能是对卫星信号的收发。目前在我国民航C波段电话地球站（Telephony Earth Station，TES）系统中均使用ODU设备，其主要使用外国产品，依赖进口。本文旨在设计ODU射频单元的监控系统。本文首先介绍了课题来源与发展态势，提出了课题的任务与目标。在简要介绍ODU射频单元工作原理后，结合具体指标要求，分析讨论了监控系统的硬件结构，以及使用基于可编程门阵列（FPGA）的设计原理及具体实现方案。随后具体叙述了各部分硬件电路的设计方案以及使用的器件特性。根据设计工作的重点和难点，详细阐述了FPGA内部数据流处理、模拟采样电路的控制逻辑设计、压控晶振控制逻辑设计、片上存储逻辑设计以及通信模块工作原理与控制逻辑。此外，对于监控系统的上位机软件与调试过程做了简要叙述，并总结了在调试中出现的问题以及解决方案。ODU监控系统采用成熟的电子元器件，使用FPGA完成开发，成本低廉，电路板体积小，并且易实现程序升级与功能定制等二次开发要求。在通过仿真、模块独立调试、硬件整体调试、硬件与软件联合调试、设备整机调试等环节后，表明该监控系统能够在上位机软件的控制下实现对ODU控制与监测的目的，达到设计指标要求，并已得到实际应用。