作为高速数据采集的一个应用分支,射频信号的采集和数字化处理经常需要在雷达、微波探测器和卫星等搭载的数字接收机中完成。而射频直接带通采集能在信号滤波和低噪声放大后,直接进行模数转换,有利于提高系统的集成度。针对高速数据采集及存储系统研制项目的射频采集需求,本文设计并实现了一种基于FPGA器件的多路射频同步采集系统。本文设计的多路射频同步采集系统由主从两套采集板卡组成,采用FMC接口标准进行模块化设计。该射频采集系统以XC7K325T FPGA为控制器件,使用支持JESD204B编码串行输出的AD9680,能实现采样率高达500MSPS,量化位数为14bits的八通道射频同步采集。每套采集板卡配备了高达8GB的DDR3板载缓存,能实现长达10s的采集数据缓存,且采集时间和数据存储量可通过上位机进行配置。与此同时,采集板卡通过集成理论数据传输速率达到1GB/s的PCIe接口,实现了与上位机的高速通信。本文所做的工作主要包括基本理论与接口协议的研究、系统硬件电路设计、FPGA逻辑设计、系统测试与性能分析等。通过分析项目需求,完成采集系统方案设计与器件选型,并进行采集板卡的原理图与PCB设计;之后在Vivado平台上,使用Verilog语言完成各功能模块的FPGA逻辑设计和仿真;最后搭建系统测试平台,分别对功能模块和系统整体进行了功能验证与性能测试。系统测试结果表明,在采样率为370MSPS,输入信号频率为1401~1425MHz的条件下,八个采集通道的有效位数大于9.1bits,无杂散动态范围大于65.6dBFS,通道间的同步性误差不超出前后一个采样点,达到了设计指标要求。该射频采集系统基于JESD204B协议、FMC接口和PCIe总线设计,具有小型化、模块化、可扩展性良好和兼容性强的特点。