随着我国高速铁路建设的飞速发展,列车高速运行过程中产生的运行安全性、旅客乘坐舒适性等问题引起了人们的广泛关注,也是高速列车研究的主要内容,因此进行高速列车状态监测具有重要的意义。为此设计开发了一套针对高速列车恶劣使用环境下的数据采集设备和监测系统。本论文完成了整套监测系统的开发,包括数据采集器和上位机软件。对于一般的数据采集是采用PC工控机加数据采集板卡,但这种方式在高速列车恶劣环境下存在安装不便、抗干扰能力差、高功耗等缺点。本文的数据采集器采用ST公司的基于ARMCortex-M3内核的STM32系列处理器与Actel公司Flash架构的FPGA构建整个系统,具有功耗低、可靠性高、抗干扰能力强等固有特性,实现了32通道高精度数据采样、本地数据保存、网络大数据量通信、无线数据通信的功能,且可以实现多个数据采集器高精度同步采集。本文首先介绍了该论文的研究背景与意义,然后详细阐述了数据采集器的设计与开发,它的硬件平台选用STM32+FPGA的架构方式,STM32主控制器采用RT-Thread实时操作系统,运用KEIL MDK IDE作为软件开发平台,完成主功能程序的编写与调试；FPGA采用Actel公司的Libero IDE集成开发平台,实现高精度数据同步采集的功能。对于上位机软件开发部分,它包括车载端软件、服务器软件、客服端软件的开发,采用C++Builder IDE作为开发平台。对于数据处理部分,采用的是matlab开发平台,编写可视化界面程序,实现数据的批量处理。数据处理包括数据的预处理(去毛刺、平滑、滤波、去趋势项等)、时域特征值的提取、频谱图分析、雨流幅值谱等。