目前,随着信息科学的进步,电子测量技术得到了飞速发展并且应用于各个领域,在这些领域的应用也对电子测量技术提出了新的挑战。示波记录仪作为一种新型测量仪器,结合了示波器和记录仪的优点,正在越来越多的领域中得以应用。在数据进入示波记录仪到最终显示的过程中,需要经历一系列的中间处理过程,包括对这些数据的传输,处理和校准。而数据的传输,处理和校准环节又面临很多问题。数据传输环节所面临的问题是从主FPGA到上位机的数据传输环节的速率要求高。数据处理环节所面临的问题是示波记录仪通道数据多,并且通道数据中还有异常数据。数据校准所面临的问题是校准时间成本高,校准没有覆盖所有的数据。针对上述问题,本文主要研究内容包括:1.示波记录仪数据的传输方案。针对从主FPGA到上位机的数据传输环节的速率要求高这个问题,本文选择了PCIe高速传输接口作为传输载体,实现了从主FPGA到上位机上的数据传输。通过软件驱动和FPGA相互配合,实现了基于PCIe IP核的DMA和PIO的读写控制。2.示波记录仪多通道数据的处理方案。针对示波记录仪通道数据多,为了便于后续处理,本文构建起了一套从硬件采集电路到上位机的信号处理机制,其中包括板卡的识别,通道的识别,通道数据的缓存和存储区域的构建,通道数据的打包,FIFO的构建等等。3.示波记录仪数据的搜索方案。针对高速大容量数据中隐藏的异常波形信号,本文提出了一种在大容量数据中进行异常波形的自动搜索方法。该方法参考粗大误差提取准则,可以自动的在大容量数据中搜索出异常波形。4.示波记录仪数据的自动校准方案。针对校准时间成本高,校准没有覆盖所有数据的问题,本文提出了一种自动校准系统设计。这是一套由上位机,主FPGA,板卡FPGA,数字电路通道辅以模拟电路通道构成的完整的自动校准系统。该系统主要针对通道进行校准,分别进行了通道偏置校准和通道增益校准。在此基础上,还进行了插值算法的研究,并参考图像处理算法,实现了所有幅值所有频率下的信号的增益校准。经过测试,本文所设计方案均实现了预期效果。