随着现代科学技术的发展，现代化测试技术和科学研究对靶场目标的测试提出了越来越高的要求，传统及落后的靶场测试手段已不能适应现代靶场射击训练和武器外场特性测试的需要。自八十年代初以来，国内外都将研究武器立靶测试系统的重点转向了CCD交汇光靶。CCD光靶的原理是利用两个线阵CCD相机作为探测器组成光学成像系统，其主光轴在铅垂面内交汇构成虚拟靶面，该光靶的核心部分是CCD数据采集系统。本文在吸收国内外相关研究成果的基础上，对CCD光靶采集系统的关键技术进行了较为深入的研究。首先，在分析国内外CCD光靶研究现状的基础上，阐述了CCD光靶采集系统设计所要面临的一些关键问题，提出了本课题研究所做的主要工作。其次，从CCD的分类和结构入手，详细地阐述了CCD分类、主要技术参数及应用原理，并重点讨论和分析了CCD相机内外同步时序控制问题。第三，在CCD交汇光靶布站方式上，利用计算机仿真技术对布站方式进行优化设计，进一步得到不同布站方式下测试范围内各点坐标综合误差分布的三维图，通过对坐标测量误差的分析，结合实际所选用CCD相机的性能指标，可以从理论上获得交汇光靶系统的最佳结构参数。第四，以加拿大DALSA公司推出的高速CCD芯片IL-P3为例，在分析其工作时序的基础上，从该CCD相关技术指标入手，深入分析了其设计的相关条件；然后介绍了已有一些驱动时序的产生方法，并针对它们的不足，采用了基于CPLD的高速CCD驱动电路的设计方法，并对电路设计的软硬件进行了调试，给出了CCD驱动电路的时序仿真及相关测试波形。第五，在CCD采集系统中，噪声是CCD的重要参数，它是决定信噪比的主要因素之一。为提高输出信号的信噪比，作者从CCD的物理特性入手，对CCD的各种不同噪声进行了研究，指出了CCD不同噪声产生的原理，并运用相关双采样技术对CCD输出复位噪声及其它噪声的抑制方法进行了较详细地分析，最后给出了相关实验数据。