数字信号处理技术在当今示波器领域中应用得越来越广泛。诸如正弦内插,低通、高通等滤波处理,FFT算法,数字触发,ADC校正,频域补偿,眼图等数字信号处理技术都已应用到各类示波器当中。而随着现代亚微米芯片技术的发展,ASIC和FPGA凭借其内嵌的丰富硬核种类及并行结构,逐渐成为了数字信号处理系统的主芯片。本文将基于20GSPS示波器系统着重研究并设计其数字信号处理模块中的TIADC系统误差校正功能和示波器系统的频域补偿功能,并探讨在FPGA中进行数字信号处理的实现方案。本文的主要研究内容如下:(1)研究20GSPS的TIADC系统中的误差校正。分析TIADC系统中的误差模型,提出了基于FFT谱分析的TIADC误差估计方法,并与传统方法进行了对比。在比较多种校正方案后采用模拟校正和数字后校正结合的方式实现了对偏置、增益和时间这三类误差的校正。(2)研究示波器系统的频域补偿技术。基于现有平台,分析比对能够提升示波器测量带宽的方法。提出基于频域补偿技术提升系统测量带宽的方案,并仿真验证其可行性。针对该方案,提出一种适用于多通道的频域补偿快速校正方法,节约了人力和时间成本,提高了校正效率。(3)研究基于FPGA的数字滤波技术。首先结合本项目的数据处理架构对不同数字滤波器的特点进行分析,之后对FIR滤波器的多种FPGA实现结构并结合FPGA芯片的内部资源数量进行分析,得出适合本系统的全并行和半并行滤波器架构,并且运用于频域补偿的数字后校正。实验和测试结果表明,本文实现了TIADC系统的偏置、增益和时间误差校正,TIADC系统的采集性能得到了提升。此外,示波器系统的测量带宽经过频域补偿后已得到提升,经验证达到4GHz。