随着电力系统科学的发展和人们生产生活的需要，电网容量不断得到提升，基于IEC61850标准的数字化变电站建设正在加快进行中。与此同时，负载的使用越来越多，降低了系统采集的质量，对很多相关行业的日常生产活动造成很大影响。因此，对变电站中电子式互感器电气量实现可靠稳定采集，就具有重要的研究意义和实用价值。针对多路互感器数据的采集，同步技术也是影响系统整体工作的关键因素，本文正是针对以上两项需求，对电子式互感器的同步采集系统进行了研究与设计。本文首先对电子互感器同步采集系统拓扑进行了设计，主要进行三大部分——前端信号预处理部分，数字信号采集处理部分和采样同步部分的研究与设计。在信号预处理部分中，对放大器、抗混叠滤波器和数字积分器等模块进行设计，针对积分器的初值选择问题，提出采用一阶惯性环节逼近数字积分的特性和正弦预估的方法来设定，并取得了良好仿真效果。然后设计了基于FPGA的数字处理模块，包括FIFO模块、CRC校验模块、采样控制模块和MAC模块。最后重点研究了合并单元的多路数据采集同步模块，提出了一种利用GPS和晶振互补来产生高精度同步采样脉冲的新方法，主要分为GPS时钟的有效性判断、产生同步采样脉冲，误差校正和出错处理，其中采用余数分摊的算法来实现误差均分。最后在Xilinx ISE平台利用VHDL编程完成了各模块的仿真实验，验证了设计功能的可实现性。本文设计的数字信号处理模块，充分利用FPGA的优势，实现了更高速精确的电气量采集系统。其中设计的同步方法，可以准确判断GPS时钟的有效性，给多路信号提供同步采样脉冲，并在输入同并时钟暂时丢失时使得输出脉冲保持高度同步性，并具有较强的容错功能。为电子式互感器同步采集提供了一种高精度的技术方案。