现代数字信息处理技术能够处理越来越复杂的信号，并且可对信息进行多样化的描述。当外部信息是模拟量时，在数字化信息处理的过程中要提取信号的时间域特征、频率域特征等参数时，就必须对模拟信号进行数字量化。当输入信号的频率足够高时，一般采用并行处理技术或等效采样技术。并行处理技术以处理速度和电路的复杂程度换取ADC采样带宽的降低，同时系统的成本也很高。等效采样技术是一个经济且行之有效的选择，进行等效采样的前提是被采样信号必须是周期信号。等效采样系统通过对该信号多次触发，用多个等效采样序列重建输入信号。也就是说，利用转换速率比较低的单个A／D转换器实现对宽频带周期信号的捕捉。 随机等效采样系统的特点是输入信号频率高、时序要求严格，在采样带宽相同的情况下，可以大幅度降低系统制造成本，这正是随机采样系统的优点。本论文介绍的随机采样的高速数据采集系统既能完成对频率为1MHz以下的信号实时采样，又可对1MHz以上的周期信号采用随机等效采样技术进行采样。论文介绍了系统设计主要包括的几个部分：(1)双斜率充放电电路设计，并进行了仿真和硬件电路调试，它是随机等效采样系统的关键部分；(2)编码开关控制下的输入衰减／放大电路的设计；(3)数据采集系统触发电路、随机采样短时间产生电路、存储器地址计数器电路等相关控制电路的设计、仿真和调试；(4)实时数据采集、随机等效采样算法等软件的设计；(5)印制电路板的设计及电路调试的技术和体会。