在雷达探测、电子对抗等领域,随着载波频率、信号带宽的提高,对传输速率、数据处理能力的要求越来越高。由于高速信号同步采集困难,通道间相位一致性差、数据无法对齐,多通道数据采集技术显得尤为重要。现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）以并行的计算方式,可以实现多路数据并行处理,又有着逻辑资源丰富、电平接口齐全等特点。基于FPGA的优势特征,设计了以FPGA为核心的高性能多通道高速数据同步采集设备。主要工作内容有:第一、首先分析了数据采集技术的三种典型采集架构,再重点分析了数据采集的高速接口与数据同步技术。通过应用场景和需求分析,决定使用零中频架构和JESD204B的高速接口。最后为了实现模拟性能最优化、数字功能最大化,采取数模分开的方法,从两个层面进行功能与性能分析:模拟信号采集和数字信号处理。第二、完成了硬件电路预算与具体电路设计,主要为模拟信号采集电路、数字信号处理电路和对外通信接口设计。其中模拟信号采集电路主要接收4路700MHz～1600MHz频段信号,通过放大滤波调理后送到模数转换器（Analog To Digital Converter,ADC）。数字信号处理电路以FPGA和ADC为框架,集成各类通信接口,如RS422、网口,实现数字信号处理与数据上传通信功能。最后完成了对外通信接口布局,对外通信接口为4路模拟信号接收口、2路千兆网口、1路光口、2组北斗/GPS天线接口。第三、完成了多通道数据同步采集设备中的模拟信号采集电路、数字信号处理电路和设备整体性能测试。测试结果表明:本设备在200MHz带宽的条件下实现了多通道相位一致性小于1.8°,并且其他各类指标均达到了设计要求。论文设计并实现了4通道模拟信号采集与处理的硬件电路设计,通道隔离度大于65d B,接收机灵敏度优于-91.5d Bm,多通道相位一致性小于1.8°。对多通道数据采集方案设计和工程实现提供了一定的参考作用。