随着机载激光雷达的迅速发展,其对激光雷达采集系统性能的要求越来越高。首先,机载激光雷达的回波信号采样频率和分辨率越来越高,同时还需要保证采样数据的有效性和可靠性。其次,为确保信号采样过程无误和降低试飞试验成本,要求采样数据可以实时显示和实时存储。存储数据用来进行数据处理分析和数据回放。此外,机载设备在重量上有着严格的限制。因此,机载激光雷达信号采集存储系统的研究具有巨大意义。基于上述发展现状和项目需求,本文设计并实现了一款机载便携式激光雷达信号采集存储系统。依据项目需求分析,本文设计采用Zynq系列FPGA+DSP架构,并利用FMC接口将系统硬件模块化设计。该系统可以实现四路激光雷达信号的采集、存储和显示,并且支持数据导出功能。同时,依据系统设计需求,将系统设计为低功耗、体积小、抗干扰和使用方便。本文首先从机载便携式激光雷达信号采集存储系统设计需求出发,综合分析系统设计需求,对信号采集存储和模数转换的基本理论进行了介绍。其次,基于系统设计需求分析完成系统总体方案设计,同时提出了系统载卡和系统子卡的设计方案。对于系统原理图设计,本文将其分为采样模块、时钟模块、存储模块等七个模块进行详细介绍,并依据信号完整性理论给出PCB设计流程,完成了PCB设计。并通过对电源模块、时钟模块、FPGA模块和DSP模块的电路测试验证了本文硬件电路设计的正确性。然后,具体介绍了系统的程序设计,根据系统设计需求,对ADC采样、RapidIO通信、数据处理、数据存储等模块进行程序设计,并给出数据分析结果。最后,对本文研究内容进行总结,并对后续研究工作做了简单介绍和针对设计中的不足提出了改进方案。