当代示波器技术发展日新月异。伴随数字技术的发展,数字存储示波器(Digital Storage Oscilloscope)展现了更强大的功能:智能捕获、参数分析、时频变换、超大规模数据波形存储等功能。目前,国外在数字存储示波器领域的技术已经非常成熟,并且占领了绝大部分的市场份额。而国内具有自主知识产权的数字示波器还非常少,高昂的价格阻碍了数字存储示波器在生产实验中的广泛应用。本文结合“2GSa/s宽带数字存储示波器”项目的开发,在研究剖析数字存储示波器工作原理的基础上,围绕其数字系统的设计与实现展开研究。为国内高速高分辨率的数据采集系统的研制提供了一个参考方案。主要内容包括:1、通过对目标系统主要技术指标的分析,基于ADC+高速时钟电路+FPGA+DSP+片外SRAM的智能仪器结构,采用实时采样和随机采样两种采样技术,实现了2GSa/s最高实时采样率,1GHz模拟带宽,存储深度8MB/CH的示波器。以上系统结构模式的最大特点是结构灵活,有较强的通用性,适用于模块化设计,且开发周期较短,易于系统的维护和扩展。2、对宽带数据采集系统设计中涉及的关键技术展开研究,针对数字存储示波器的应用特性,设计并实现了采集控制电路、触发电路、存储电路、内插控制电路、时基电路、计算系统接口电路以及其他示波器功能电路。3、配合示波器监控软件,完成了对数字存储示波器数字系统硬件电路的调试。