在惯性约束聚变研究中需要进行打靶实验,即各级主放大器内通过脉冲氙灯放电获取到多路高能量的激光束,用来辐射氘氚靶球,此过程脉冲氙灯放电极易出现异常,科学实验都伴随风险存在,激光主放大器价格昂贵,一次实验成本耗资巨大。为了提高打靶的质量和成功率,监测脉冲氙灯放电过程,研制出高性能的脉冲氙灯放电监测系统具有重要的实际意义。本文针对传统监测仪监测通道数量少、布线繁琐且不易于扩展、移动便携性差等不足,提出了一套基于Wi-Fi的脉冲氙灯放电监测系统设计方案。结合同步数据采集和信号完整性的基本理论,采用十片16bit、具有串行输出接口的ADC,设计了具有独立采样率为1MHz的十通道同步数据监测仪,整机采用以“FPGA+ARM+Wi-Fi”为核心的整体设计方案,研究并开发出一套以PC机为监测中心,多台监测仪组成的监测系统,实现了几百路脉冲氙灯放电通道的同步数据采集与监测。通过多台监测仪共同组网、同步触发的方式,解决打靶实验现场放电通道数量多的问题;针对传统有线传输方式布线繁琐不易于维护的缺点,移植Lw IP协议和Wi-Fi协议栈,采用Wi-Fi无线传输方式,既能方便组网也不影响传输速率,且移动便携;通过单片FPGA设计并实现每台监测仪十个通道的采样控制、存储和传输功能,完成十路串并数据流的转换,以分时复用的方式,把数据暂时存储在外部SRAM中;针对强磁强电的现场环境和高采样精度的需求,采用磁耦合隔离电路,增加监测仪的抗干扰性;采用ARM处理器控制Wi-Fi接口并适时通过FPGA读取数据,并将数据上传至上位机。采用Lab VIEW软件对上位机监测功能进行设计,实现了控制并监听Wi-Fi连接,接收、存储并显示放电波形数据的功能。经实验室和现场验证,该监测系统可同步对几百路脉冲氙灯放电信号进行有效地监测,实现了无线通信网络与同步数据采集系统的结合、弱电系统对强电系统的监测,且具有很好的移动便携性。