在军事通信中，出于安全角度的考虑，往往利用无线电对部队进行调动、部署，现代军事战争中，对电子资源的争夺和利用，甚至能左右一场战争的成败。作为发信方，理所当然的会采取低截获概率的信号体制，如宽频段高速跳频、跳时、猝发等方式。传统的奈奎斯特采样理论要求采样频率至少为信号带宽的两倍，受限于此，对于军事通信中的超宽带高速跳频信号，将产生高采样率、海量数据处理的问题，硬件成本变得昂贵。奈奎斯特采样理论先通过高速采样得到数字信号，然后对数据进行压缩以滤除冗余数据，这种机制造成了硬件资源的浪费。压缩采样理论突破了传统采样理论的限制，采样过程和压缩过程同时进行，以较低的采样速率，采样得到较少的信息样点，然后通过求解优化问题，便能准确重建原始信号，在许多需要对海量数据进行处理的领域，如超宽带通信、图像处理等，展现了光明的前景。以压缩采样理论为基础的模拟信息转换器(AIC)使得压缩采样理论真正进入实用，它可以代替传统的ADC，以较低的速率对高速模拟信号进行实时采样，获取所关心的信息，有效解决了传统采样理论遇到的瓶颈。AIC要求具有实时性，及时对高速信号进行感知，同时要求系统具有较强的乘法运算能力，以完成高维的矩阵相乘，这就使得硬件实现变得困难。本文内容主要包括三部分：第一部分介绍压缩采样理论的基本原理，为后期介绍的AIC提供理论基础，对基于稀疏分解的重建算法(BP算法、OMP算法和StOMP算法)进行了性能仿真，找到每种算法的优势和不足；第二部分介绍了三种AIC的实现结构：预调制型AIC、直接型AIC、分段型AIC，通过性能仿真比较三种AIC的性能、特点；第三部分针对预调制型AIC提出了硬件实现方案，利用register-to-register模型定量分析了该电路所能跑的最高时钟频率，详细分析了各个子系统可能引入的噪声及对整个系统的影响，同时给出了OMP重建算法的一种硬件电路框图，通过矩阵变换，巧妙的避开了平方根的求解问题，降低了硬件电路的复杂度。