数据存储设备广泛应用于雷达、通信、医疗卫生、工业自动化等各行业。在雷达系统中，数据带宽不断增加，需要高速大容量存储设备实时记录海量数据。本文针对雷达数据存储的特点，设计一款以NAND FLASH为存储介质、以FPGA为主控制器的高速大容量存储系统。在硬件设计中，使用流水和并行的方式操作NAND FLASH阵列，增加了存储速度；使用PCIe和GTX接口，提供了很高的传输带宽；实现纠正8比特错误的BCH编码，解决了数据可靠性问题。在软件设计中，使用MicroBlaze嵌入式微处理器完成存储系统与其它系统之间的通信协议解析，极大的提高了系统的复用性和可升级性，缩短了存储系统的设计时间。该系统搭载了96片NAND FLASH，容量达到3TB，存储速度大于1.5GB/s，实现了导入、导出、记录、回放和简单的文件管理功能。大量的实验结果表明，本文所设计的高速大容量存储系统容量、存取速度、传输带宽、数据可靠性等技术指标满足设计要求，系统能在复杂条件下稳定可靠的工作，可操作性强。