数据采集存储系统在测试领域中不可或缺,信息技术的快速发展使得数据流的传输速度越来越高,进而推动了数据采集存储系统向着高速大容量的方向迈进。本文结合实验室课题的具体要求,提出了一种针对最高达50MHz的高频动态编码信号的高速采集存储测试系统的实现方法。根据待测信号的特征,对信号所需的处理环节和采样理论进行研究,从信号的传输方式、芯片选型,及后期电路板层叠结构和布局布线等方面考虑,规划具体的硬件电路模块,设计出高速采集存储电路,主要由电源管理、信号衰减、高速ADC、高性能FPGA、DDR3缓存和eMMC存储部分组成。电路设计在Cadence平台完成,通过OrCAD Capture CIS进行原理图设计,结合Pspice对所设计的衰减电路进行仿真验证,针对高频信号的反射问题,对传输线效应进行研究,在PCB SI平台上对PCB中的关键单端信号和LVDS信号的多种阻抗匹配方式进行拓扑结构提取和仿真,对比分析选取最优的匹配方式,并对高频电路中电容的使用进行仿真分析,另外从布局布线方面对高速电路中常见的串扰、信号延迟、电磁干扰等信号完整性问题提出了具体改进方法。在对系统逻辑的设计上,合理使用FPGA的内部硬核资源,如锁相环、FIFO及MCB等,简化开发工作并能准确的完成相关功能。系统采用负延时采样策略对触发开始之前的部分数据进行存储,保证待测信号有效部分的完整性,接收到触发信号后,将数据先缓存到DDR3中,采集结束后再将数据转存至eMMC,并对系统中所用DDR3和eMMC的操作规范和时序进行研究,对关键的读写操作进行仿真分析。通过合理的硬件和逻辑设计,实现采样频率达500MHz,8bit位宽的信号采集存储测试系统,并模拟测试,最后对实验测试数据进行分析,根据测试结果对所设计采集系统进一步的优化。