高速采样广泛应用于在雷达回波、粒子物理实验、脉冲激光测距等应用场合。此外,超高速示波器、逻辑分析仪等高端信号采集仪器中,高速采样也是其中的核心模块。在高速采样的实现方式中,时间交替采样技术(Time Interleave ADC)是目前国内外的一项研究热点。钊对TIADC方式的高速采样系统精度不高、通道数量难以扩展的问题,本文重点研究了TIADC系统的几个关键技术：1)功率分配模块的多路拆分及对称度提升研究。针对功率分配模块的单端/差分转换、信号多路(大于4路)拆分、特征阻抗匹配这三个关键问题,提出一种T型匹配结、射频变压器以及功率分配芯片的混合式功率分配方案。通过仿真与实际测量,功率分配模块具有良好的通道一致性及较低的插入损耗。2)多相时钟的稳定性与扩展性研究。重点研究了时钟发生器的相位噪声抑制方法、多相时钟的通道扩展方法以及TIADC系统在多通道工作时的采样流程控制优化方案。多相时钟模块的时钟抖动低于200fs,且具有较好的通道扩展性。系统在4GSPS采样率下能达到67dB的信噪比。3)超高速数据流缓存技术研究。针对48Gbps的超高速数据流,提出了一种基于FPGA乒乓减速机制的数据缓存方案。对于单模块的双ADC高速数据,FPGA实现了双FIFO的12Gbps超高速数据缓存。最后,对多通道TIADC系统进行4GSPS采样实验。利用高速高精度信号发生器作为输入源,验证了该TIADC系统的各项指标达到了预期的效果。