高速数据采集和大容量实时存储是采集和评估雷达回波信号的必要手段。目前市场上同时具备上述两种功能的采集系统还不多见。为此,本文设计了一款基于PCI总线且具备可扩展大容量存储设备接口的高速模拟信号采集卡,将高速数据采集和大容量实时存储结合在一起。本文综合运用模拟通道切换和差分时钟延迟匹配技术实现了采集卡的交叉采样功能。模拟通道切换技术通过对一路输入模拟信号进行分流及幅值、相位匹配保证了交叉采样时两路AD输入模拟信号的一致性。差分时钟延迟匹配技术通过对两路AD的采样时钟进行相位调整,实现了两路AD的等间隔采样。本文综合运用硬件描述语言、流水线传输技术、乒乓存储技术、FPGA布线优化技术实现了采集卡的数据分流及处理。采集卡所有的数据处理及控制电路均以软核的形式设计。通过使用FPGA实现上述软核,大大提高了电路的集成度和可移值性。本文结合示波器原理自主研发了一套数字存储示波器控制系统,并利用该系统实现了示波器常用的前触发、预触发和后触发3种触发功能。本文运用基于PCI总线的DMA技术实现了采集数据的高速传输,并通过设计4组高速流盘接口来外扩高速超大容量存储器,实现了连续采集的海量存储。本文运用统一建模语言UML建立了采集卡上位机驱动程序的模型,并以此模型结合C++语言,实现了能实际应用的采集卡驱动程序。