针对目前信号采集系统采样率低和便携式差的问题，提出了一种基于FPGA的高速便携式信号采集系统设计。该设计通过FPGA芯片控制模数转换芯片进行高速信号采样后，采用DMA模式将数据存储在NAND Flash芯片中，并可通过LCD屏对采集到的信号进行实地查看。首先阐述了系统的总体设计框架，其次介绍了各个模块的硬件设计以及实现方式，最后给出了信号采集系统基于超声信号的测试结果。实验结果表明，该系统能够以较高的采样率稳定地进行长时间、多批次的数据采集。