该论文通过采集机械设备加工过程中产生的声发射信号，实时的对这些信号进行分析处理，可以诊断机械设备的故障和对机械设备的运行状态做出实时的监测。设计了一种以DSP和USB为核心的实时高速的声发射信号采集系统。本文首先阐述了基于DSP和USB的高速数据采集系统的应用原理，根据本系统的要求和功能设计了系统的结构框架，主要由信号采集模块、分析处理模块、数据传输模块、显示存储模块等主要模块组成。根据各个模块的技术特点，提出了相应的功能需求。在硬件设计方面，采用模块化的设计思想，分别设计了信号采集模块、分析处理模块、数据传输模块的硬件电路。其中，采集模块包括声发射传感器、前置放大器、主放大器、AD转换器。分析处理模块中，选择了DSP为核心处理器，并设计了相关外围电路，主要包含电源、时钟、复位、JTAG接口以及外扩存储器电路。传输模块是整个系统与PC主机的接口部分，以USB为核心的传输芯片，通过USB2.0协议，实现了把分析处理后的数据从DSP，经过USB上传到PC主机。在软件设计方面，主要进行了DSP程序设计、USB的固件设计和驱动程序设计、应用程序设计。DSP程序设计主要介绍了DSP的开发环境、DSP的初始化、对信号的滤波、变换标度以及特征信息提取。本论文还详细介绍了USB的固件框架，驱动程序模型以及用户应用程序设计的过程。根据系统特点，分析了系统形成干扰的原因，并提出了相应的抗干扰技术，详细阐述了硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术的设计方案。最后，进行了声发射采集系统的磨削监控试验，选择了数控磨削系统为试验平台，通过磨削监控试验证实了以AE信号作为监控磨削状态的可行性。并根据试验结果确定了用于监控磨削状态的AE振铃计数与均方根阈值，通过实际磨削试验表明利用所研制的声发射采集监控系统进行机床反馈控制是可行的。