随着航天技术的发展,需要对航天器的各种环境参数进行采集和存储,数据采集存储技术成为其不可或缺的一部分。多通道、高速率、轻小型化是航天采集存储技术发展的方向。本文针对某型号返回式航天器工程参数采集存储模块的需求,研制了一台集信号调理和数据存储于一体的采集存储设备。该设备可对多种力学传感器(ICP型、电荷型、电压型)、热电偶、热敏电阻传感器进行信号调理、采集,并将组帧好的数据存放于NAND FLASH中,待试验结束后利用以太网接口对存储数据进行回放分析。设备的CPU系统用于整台设备的管理控制,同时利用FPGA芯片对各个传感器采集模块的数据进行存储和回放管理;传感器采集模块采用了模块化的设计思路,将同类型的传感器信号调理、采集组帧功能设计于一个模块方便了系统的扩展;另外归纳设计了一种通用力学传感器调理电路,可实现3种常用力学传感器的信号调理;对热电偶的冷端补偿技术进行了研究,采用热敏电阻进行冷端温度补偿,并对热电偶的冷端测温点位置的选取进行了试验验证。程序设计采用C语言实现,通过实时的监测前面板的开关状态,完成采集启停、固存擦除、数据回放等功能的指令分发,通过与主控FPGA建立的通讯协议,将FLASH中存放的数据利用自带的TCP/IP协议通过以太网接口进行数据回放;FPGA的程序设计采用了VHDL语言,根据奈奎斯特采样定理,合理选择采集频率,完成采集FPGA的逻辑功能设计,基于FPGA对NAND FLASH的坏块管理,采用了坏块跳过的方法,实现了坏块表的建立;最后利用MATLAB软件对回放数据进行分析。完成了单机设备系统级验证,并参与完成了外场试验验证。测试结果表明,本采集存储设备达到了任务要求的各项性能指标。最后,对系统进行了总结,提出了设备改进和优化的方法。