数据采集是获取现场数据和开展科学研究测试的十分重要的手段，因此很多科学研究人员都对这方面的研究十分的重视。其中毫米波弹载黑匣子是数据采集应用的一个方面，主要用于毫米波探测系统的数据采集、存储、回放分析等。 本文实现数据的多通道采集，数据记录，黑匣子和上位机的通信，数据的存储，数据的回放以及各种信号处理等功能，并研究了嵌入式系统中压缩算法的实现。 (1)黑匣子以AVR高速单片机为主处理芯片，包括：A／D采样芯片7824，D／A芯片0832，数据存储芯片AM29F016D等。 (2)采用MAXIM公司的MAX232设计了RS-232串口通信电路，实现下位机和上位机之间的通信，并且可以方便的实现RS-232和RS-485之间的转换。 (3)在黑匣子上位机应用软件的设计方面，采用Windows通信控件，主要实现将测试采集到的数据从下位机中读到上位机中，利用C++实现串口通信的设计，曲线的绘制，数据库和文件的存储以及主要交互界面的设计。 本文研究和设计的黑匣子，具有实时数据采集、数据存储，数据回放；利用串口通信将读到的数据读入到PC机中；读入的数据能够存储到文件中，并存储到数据库中，还可以进行数据的曲线绘制(利用VC++.net)等工程实用价值的功能。 本文的采样系统在实际的户外实验中有很好的抗干扰的能力，误码率低，采集器拾取的数据能够实时准确的反映现场信息。