在武器系统战斗部弹道试验中,有多种需要测试的动态参数指标,其中包括弹丸飞行时间、飞行速度、章动角、飞行姿态和立靶密集度等。而弹丸飞行时间指标是靶场测试的核心与基础指标。目前对于超远距离弹丸飞行时间的测量仍有不足,无法实现对远距离目标飞行时间的精确测量,且在靶场测试过程中,通常需要对测试中产生的模拟信号进行同步采集和实时存储。针对以上应用需求与不足,本文设计了一种基于时间戳的外场分布式高速数据采集存储系统。该系统可与天幕靶、光幕靶等区截探测器配合测量飞行目标在弹道上任意距离的飞行时间,其不仅解决了超远距离弹丸飞行时间参数测量困难的问题,且同时可以对测试过程中的模拟信号进行同步采集、实时存储与传输。在本文设计的嵌入式系统中,按照功能不同,本系统可以分为以FPGA+STM32为控制核心的GPS时间同步模块和用FPGA作为控制器的模拟信号记录模块。整个系统采用模块化设计思路,其主要包括:GPS模块、AD采集模块、SD存储模块、以太网传输模块、同步触发模块。本文主要工作如下:1)对系统整体方案进行研究论证。根据课题研究指标与实际需求,制定整体方案原则,提出设计理念,构建系统设计方案,并对方案中各部分进行可行性论证。2)根据方案设计需求,对各模块硬件部分进行选型,并使用Altium Designer绘制系统电路原理图。当系统硬件电路设计完成以后,在软件开发平台对系统逻辑电路进行设计,并完成最终调试。3)对系统实验平台进行搭建:通过Modelsim和Chipscope仿真软件对各模块电路进行仿真验证,并在实验室环境下,对各模块功能进行测试以及系统整体功能进行验证。根据实测结果,表明本系统设计能够达到设计指标要求,且满足实际需求。