在导弹研制过程中，从陆上试验、系统试验、发射定型到后期的优化都需要大量的试验研究工作，因此需要将试验过程中导弹发射飞行过程中的内部各系统的工作状态参数和环境数据实时记录下来，进行分析和研究，弹载数据采集系统就是为满足这一需求而产生的。本文针对某空地导弹，根据宏观设计理论和技术要求设计了弹上数据采集系统，研制完成的数据采集系统能够采集存储导弹飞行过程中的环境参数、控制信息、图像等多种数据，同时完成弹上整个测量系统的配电任务。论文中具体介绍了其组成原理，分析了弹上数据采集系统设计中各环节的关键技术、难点问题和优化方案，具体介绍了各电路板卡的设计方法以及采用FPGA来实现各类控制逻辑单元的方法。 系统在采用FPGA技术、Flash存储介质的基础上阐述了以下几个关键技术： 1、针对数据要求可靠回收的问题，提出了存储器模块单独防护的方案。方案中对存储模块进行最小化设计，并进行重点防护，从而提高了系统的可靠性，保证记录数据的有效回收。 2、针对使用Flash作为存储介质，带来的存储速度慢和Flash中无效块的问题，提出了改进Flash存储速度的两种方法：流水线技术、Two-plane page program页编程技术，并设计了Flash无效块的检测和管理的一种有效、简便的方法。 3、系统在采用FPGA技术上，充分发挥其SOC片上系统的特性，将UART器件和数据缓存FIFO集成于FPGA内部，减少了系统外围器件，提高系统集成度。 4、在FPGA的逻辑设计上，具体就信号消抖、多片FIFO优先级判断等问题进行了优化设计。另外FPGA的逻辑代码由VHDL语言编写，遵循模块化的原则，代码具有较好的移植性。