由于信号本身的复杂多变性,如频率变高、带宽范围变得更宽、测试环境变困难等因素,要想准确捕获并且精确无误的重构复现信号变得愈加困难,要求也越发增高。这就意味着数据采集系统在拥有高分辨率的同时还必须具备高采样率,然而就目前国内的高速高精度的数据采样系统发展相对于国外的技术发展水平还有很大一段距离,因此对高速数据采集系统的研究十分必要且迫切。本论文设计一种双通道10GSPS采样率高速数据采集系统,主要研究内容如下:1、高速高分辨率数据采集的时钟设计。高速高分辨率数据采集模块以及高速数据接收模块对时钟有严格的要求,低抖动、高质量的时钟能够提高信噪比,提高数据采集的精度,因此需要设计产生低抖动、高质量的时钟。同时,高速高分辨率数据采集模块和高速数据接收模块的时钟需要保证同源。2、JESD204B串行传输协议的研究。高速高分辨率采集的数据通过JESD204B串行传输协议传输到高速数据接收模块以作数据的拼合、存储和后端处理,因此需要研究JESD204B串行传输协议在数据发送端和数据接收端之间的建立机制。3、基于JESD204B串行传输协议的TIADC系统的设计。由于单片ADC采样率的限制,本文将采用两片5.4GSPS的ADC构成TIADC系统,从而实现10GSPS。同时,JESD204B串行传输协议也要求不同子ADC间建立同步机制,实现数据采集流的确定性延迟。4、TIADC系统中的误差估计与校准设计。时间交替采样系统会带来时间误差、偏置误差、增益误差,这三种误差会在一定程度上降低采样系统的分辨率、信噪比以及拼合之后信号波形的质量。论文最后对本设计中的核心部分进行了测试和验证,实现了信号量化位数12bits、模拟带宽≥3GHz、双通道10GSPS采样率、模拟信号输入为156.25MHz时,有效位数大于8bits的设计指标。