声呐、雷达、遥感领域分析的信号一般是上GHz高频信号,要想采集高频信号就要使用更高频率采样率的采集系统进行采集,并且随着采样率的升高如何提高采样精度和提高采集信号的性能成为当前非常关注的问题。与此同时对信号的采集频率会提出越来越高的要求,对数据的传输速率要求也会越来越高。如何将高速AD采集的模拟信号实时地进行存储并且无损的传输到上位机成为数据采集的一个关键性问题。随着半导体制作工艺的改进,使得数据采集与存储有了新的解决方案。为了实现数据的高速缓存和传输,以FPGA作为核心控制器实现了高速数据采集系统。针对高速数据采集AD接口,提出了一种采用IODELAY进行自校准的方法。系统以PCI总线为核心,实现了上位机与下位机进行数据传输的通路。板卡为标准的6U CPCI板卡可以插到任意标准的6U CPCI机箱里面。采集系统的性能指标很大程度上由时钟的稳定性决定。系统采用的方法是将时钟源进行改进,采用分频滤波、相位噪声缩减等抑制抖动的方法,为AD单独设计了一个超低抖动时钟产生模块。该模块产生2.5GHz时钟,抖动小于100sf rms,可以作为采集系统时钟源。数据采集系统的模数转换器选用E2V公司的EV10AQ190,该芯片由四个AD CORE组成,采用四个AD分时采集的方式,采集系统可以达到的最大采样率为5Gsps。AD量化数据通过FPGA例化的DDR3 IP核将数据缓存到SDRAM中,最后通过PCI9054桥片实现数据到上位机的传输。最后,对采集系统功能进行了全面测试,还对数据采集系统性能进行了分析。结果表明板卡支持通用的采集模式。系统在最高5Gsps采样率工作模式下,采样精度可以达到7.7以上。