本文结合深海波分复用光纤通信系统这一实际课题，重点研究了采用现场可编程门阵列进行USB协议的解析，实现USB远程透明传输，并对使用光纤实现USB设备的远距离连接所涉及的相关硬件技术进行设计和实验研究。主要包括三部分，第一部分分析了USB总线的通信原理和USB1.1协议，包括：通信的协议层次结构，包的编码、组成、类型，事务处理的过程，传输的过程。第二部分针对USB总线透明连接的功能要求提出了实现方案，并对近端USB主设备光收发模块（Local Host Module）、远端USB从设备光收发模块（Remote Slave Module）电路进行了设计，包括芯片选取以及外围电路的设计。第三部分是根据USB光收发模块的结构和功能，介绍了系统的FPGA内核设计。最后，对本文的工作进行了简要的总结，并提出研究工作的进一步展望。