随着数字技术的飞速发展，数据采集的应用日益广泛。特别是在一些科学研究和重要的工程试验中，对数据采集提出了更为严格的要求，数据采集的对象不是一个或几个，而是按一定要求分布在一定范围内的多个采集对象；对各个对象的采集不是随机的，而是有高精度要求的同步采集。例如，为了研究某特定波发生时的特性，就需要对某一传播方向或传播界面上的温度、压力、风速、光辐射等物理量进行同步采集，并实时、自动地将采集结果发送到数据处理中心。本系统主要是利用GPS接收机信息中的1PPS信号和时码信息共同实现各个采集节点的数据同步采集。本文全面地分析了分布信号同步采集和传递系统的构成和工作原理。对构成系统的四个组成部分——上位机、中转站（ARM）、Zigbee和采集节点分别进行了论述。着重讨论了采集节点的硬件设计和工作原理，包括采集通道与采集速率的选择，采集时间与采集持续时间的控制，CPLD内电路设计技术，A/D转换电路设计，GPS时间同步原理和过程。实现了Zigbee无线传输模块、中转站模块的硬件连接以及功能。设计了系统的软件，包括Linux软件平台的搭建，Linux操作系统的交叉调试和移植，单片机与CPLD程序设计，以及基于Linux操作系统的应用程序。最后给出了研究结果和实验测试数据。测试结果表明，采集节点的数据同步采集精度达到了100ns以内，采集数据能够正确的传递到上位机并显示。系统运行稳定可靠，达到了预期的目标。