随着电子产业的发展,高速采集应用越来越广泛。特别是在软件无线电、数字示波器、孔径雷达等应用场合中,都需要解决大带宽信号的采集和处理问题。这就对数据采集系统提出了更高的要求:高的采样频率、高的采样分辨率、大的模拟信号输入带宽以及大容量的存储等。目前,由于ADC结构设计和半导体技术的发展,ADC器件性能提高很快。目前可实现高速采样的ADC架构方案主要有采用单片单通道ADCs,采用单片多通道ADCs,采用多片单通道或多片多通道ADCs 3种。可依据不同的需求,选取合适的架构。但采集到的数据在传输和存储时仍会受到后端信号处理部分其他器件速度的限制。因此,需要选取合适的系统结构来完成整个高速数据采集系统的设计。而一般数据采集系统中后端存储处理模块都是由FPGA芯片或DSP芯片或两者结合起来实现的。本项目中采用的是ADC+FPGA+DSP的系统架构来对宽带模拟信号进行1.5 Gsps的数据采样并对其进行存储和处理。前端超高速ADC采用的是E2V的单片单通道ADC-AT84AS003,后端存储处理部分采用了FPGA+DSP的架构,可以先用FPGA完成数据降速和一些数据量大的低层信号预处理算法,再用DSP实现各种结构复杂的高层信号处理算法。这种架构结构灵活,通用性强,适合模块化设计,可以用于实时数据采集和处理。本文着重于高速数据采集系统中最关键部分的设计:即A/D转换和数据存储两大模块的设计,另外还介绍了PCB布板、信号完整性和电源的设计等。