数据获取系统在各类物理实验中扮演着越来越重要的角色,随着电子学技术的发展,数据获取系统支持的通道数将越来来多。这也意味着物理学探测系统精度逐渐增加。数据获取系统的升级带来数据率的增大,数据传输和处理能力相应也要加强。这也将导致上层汇聚卡系统需要进行更新用于适配更多的采样通道,此时需要对更新后的汇聚、存储和处理系统进行测试。数据模拟系统可以模拟数据获取系统的采样通道的数据和指令行为,可以替代采样通道实现对上层汇聚卡系统数据处理和传输能力的测试,并可以完成对系统的工作稳定性测试和故障定位等测试功能。同时DAQ系统在缺失采样通道的情况下,数据模拟系统可以取代缺失的采样通道与其他采样通道配合完成DAQ系统的数据采集的工作。通用型数据模拟系统对于数据获取系统的测试起着至关重要的作用。各类物理学实验数据获取系统都是有所不同的,数据模拟系统如果不具有通用性,那么需要针对每一类数据获取系统开发一套数据模拟系统,这也大大的增加了开发成本和周期。本文根据数据获取系统的特点设计了通用型的数据模拟系统。该数据模拟系统具有通用性,可以完成多种采用通用协议的数据获取系统的测试任务。通用型数据模拟系统从硬件和逻辑层次都设计了通用性的方案,在硬件层次通过更改FMC子卡适配硬件接口,在逻辑层次采用模块化设计,用于适配数据获取系统。本文将先讨论整体通用性的设计方案,然后对海洋地震勘探和高能物理实验数据获取系统的数据模拟系统详细设计进行介绍。本文结构安排如下:第一章介绍了通用型数据模拟系统的背景和意义,总结了数据模拟系统的要求和涉及的关键技术,还对一些数据模拟系统可以应用的DAQ系统进行了介绍,最后介绍了论文的研究内容和论文结构安排。第二章根据数据模拟系统的实际需求设计了总体设计方案,然后分别介绍了通用型数据模拟系统的硬件结构,逻辑结构和系统控制的设计方案。设计方案主要是在围绕讲述数据模拟系统的通用型设计。第三章介绍了数据模拟系统在拖缆系统中应用,首先分析了拖缆系统中数据模拟系统所需的硬件结构,并对拖缆系统数据模拟系统所需的FMC子卡进行了介绍。接着详细分析了数据模拟系统适配拖缆系统的逻辑整体框架,然后分别对连续型数据拆分模块、命令模块以及测试波形和状态模块进行了详细分析。第四章分析了大型物理实验CSR外靶实验的特点,根据这些特点设计了可靠硬件方案,并将参数化的特点输入通用型数据模拟系统逻辑模块,完成CSR外靶实验数据的模拟任务。本章节详细介绍了数据模拟系统中不连续型数据拆分模块的逻辑结构以及用于触发判选验证的噪声逻辑结构。第五章介绍了两种不同数据获取系统的数据模拟系统的测试仿真结果。首先对测试方案进行了分析,然后介绍了拖缆DAQ系统的仿真测试结果,并根据测试方案对拖缆数据模拟系统进行了仿真测试,验证数据模拟系统是否满足要求。然后介绍了 CSR外靶实验数据模拟系统测试方案以及测试仿真结果。第六章总结了整篇论文,并对设计的不足进行了总结,最后对设计进一步工作和未来发展进行规划。