随着人类空间活动增多,空间环境变得日益复杂,这就迫切需要提高对空间目标的探测识别能力,而数据采集系统是获得空间目标数据的途径,其性能决定了空间目标监视系统探测精度与成像分辨率的好坏。本文依托于实际工程项目,深入研究和分析数据采集所需的基本理论与实现方法,并在此基础上设计了宽窄带回波交替的数据采集系统。本论文可分为宽窄带交替数据采集方案设计和FPGA软件设计与实现两个部分。在设计数据采集系统时,考虑系统需求以及发射站发射的雷达脉冲为宽带窄带交替的特点,合理设计和划分了宽带数据采集模块与窄带数据实时处理模块的功能,宽带信号和窄带信号先统一采用宽带采样,再根据信号模式分别进行处理,其中宽带数据采集模块实现对宽带数据的采集、传输和存储,而窄带实时处理模块实现窄带回波信号的下变频、滤波以及脉冲压缩。由于宽带采集出的窄带信号数据率非常高,无法在FPGA内部完成实时处理,因此本文设计了一种两级抽取滤波器,可有效地降低信号的速率,并对所设计抽取滤波器的性能进行了仿真分析。在FPGA软件设计与实现部分,分别对宽带采集模块和窄带数据处理模块的FPGA软件设计进行了详细的介绍,并分析所消耗的硬件资源。最后,本文根据项目具体需求,使用工控机箱和VPX-D5000数据采集板卡搭建了硬件测试平台,验证了宽带数据采集模块的功能以及数据采集系统的同步性能;同时,对窄带数据实时处理系统中的数字下变频模块、多相滤波模块和脉冲压缩模块功能进行了验证。实测结果表明,所设计的宽带数据采集模块可实现4GSPS的实时采样,相位稳定度为0.004弧度,两片ADC同步采样时间差为13.29ps,均满足本项目需求;所设计的窄带数据处理模块通过数字下变频、多相滤波和脉冲压缩可实现双基地雷达宽窄交替脉冲模式下窄带信号的实时处理。