随着电子与科学技术快速发展,对高速度、高精度、高准确性的采集系统需求更强烈。各个芯片厂商不断推出新型ADC芯片,为高速数据采集系统实现提供技术支持。现场可编程门阵列（FPGA）逻辑资源丰富,内部延时小,运行周期快,被广泛应用于数据采集、图像处理等领域。本文在研究高速ADC芯片原理基础上,结合功能强大的FPGA芯片,完成高速数据采集系统设计,可用于冲击脉冲探地雷达回波信号采集。本系统主要研究内容分为下面几部分:分析数据采集系统基本原理及被采集雷达信号基本特性,确定实时采样方式保证采集信息实时性和准确性。对以模数转换模块、系统控制核心及数据传输模块为主体的高速数据采集系统进行硬件设计。硬件设计主要包括FPGA主控制器与模数转换芯片、频率控制芯片及数据传输芯片接口电路设计,根据各元器件功能完成电路原理图绘制。分析高速数据采样芯片ADC12D1600时序逻辑,用FPGA硬件语言完成系统时钟逻辑设计、信号类型转换逻辑设计及多级降速缓存数据逻辑设计。并做相应仿真验证不同模块逻辑设计正确性。对比输入信号波形与高速采集系统复原数据波形,检测高速数据采集系统性能。本系统可以对冲击脉冲探地雷达的信号进行精准恢复,在地质探测、地下安全等领域具有一定实际应用价值。