数据采集系统作为一种基础的测试仪器,在多个领域中都发挥着十分重要的作用。比如在雷达系统、地质探测、医疗仪器、航空航天、军事领域中,往往需要对大量频率较高且实时性高的信号进行相应的测量与分析,在这些应用场合中,一般都要求采集系统可以现场显示被测信号的波形和相关参数,同时还要将被采集的信号数据存储下来,并且在采集一路信号的同时,通常都需要同步测量这路信号的一些相关信号。这些应用场所对数据采集系统的准确度、可同时采样的数量、同步性能等方面都有很高的要求,所以需要我们更深入地对数据采集系统同步性能、精度、抗干扰性能等进行研究。本文研究了基于USB接口的32通道高精度同步数据采集系统的设计与实现方法,使采集模块有32通道、最大50MSPS采样率、采样分辨率16位、通道间延迟时间小于20ns。主要研究内容包括以下几部分:(1)研究多通道高精度采集系统中提高通道间同步性能的方法,分析影响同步性能的主要因素,并根据这些影响因素提出相应的解决方案,实现了各通道间延迟时间小于20ns的要求。(2)完成32通道数据采集模块电路的硬件设计,对整个模块结构进行分析,并对模拟通道、数据采集模块、控制模块、数字存储模块、数据传输模块的设计进行了相关探讨,从器件选型、电路设计等方面提出了具体方案,最终完成各个功能模块的实现。(3)研究影响采集系统精度的因素,并从减少噪声、串扰等方面提出了提高系统精度的方法。本文设计的多通道高精度采集模块,实现了 32通道的50MSPS高精度数据采集系统的设计,能够满足大多数应用场合的需要。