捷联式惯性导航系统是一种十分先进的惯性导航系统，它采用数学平台来代替实体平台，即通过导航计算机实时计算出姿态矩阵建立起数学平台，它与平台式导航系统相比具有体积小，重量轻，成本低，可靠性高的特点，是今后惯性导航技术的发展方向；而光纤陀螺自诞生以来，由于其具有寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻，全固态等突出优点而获得广泛应用。本文以实际工程为背景，对光纤陀螺捷联导航系统的设计进行了研究，完成了系统板的硬件设计和软件设计。针对实际应用中对加速度计信号采集精度不够、初始化参数读写过于复杂的问题，提出了整体的全新的设计，本文首先介绍了光纤陀螺和捷联导航系统的基本原理，给出了系统设计的理论基础，对∑-△型A/D原理进行了分析，对比了两种加速度计采集方案，指出改进方法的优越性，给出采集设计的优化方法，重点介绍了系统板的硬件搭建和FPGA的软件设计及DSP软件的设计。光纤陀螺捷联导航系统板的硬件是以DSP+FPGA为基础搭建的，各硬件单元围绕DSP+FPGA的主干结构展开并实现其各自功能，它们是陀螺数据采集电路，加速度计数据采集电路，温度数据采集电路，外部通讯接口电路，程序引导电路，电源电路等。DSP专注于捷联算法解算，同时，DSP还要与外界进行数据交换；而FPGA起到的是DSP与各类传感器之间接口的作用，类似于DSP的一个前端元件。实践证明，该设计达到了光纤陀螺捷联导航数据处理系统的要求，为今后系统小型化设计打下了良好的基础。