本发明公开了一种基于FPGA的非均匀超宽带稀疏信号采样方法，解决了现有压缩采样方法硬件实现难，以及传统均匀采样方法受奈奎斯特定理限制的问题。实现步骤是：搭建硬件平台；确定采样率参数；根据需要的压缩比，设置AD采样率；确定伪随机码元公式；生成伪随机序列；将伪随机序列存入FPGA的RAM中；通过FPGA内部的吉比特收发器发送并作为采样保持器工作时钟，完成对稀疏信号的非均匀采样；通过恢复算法重构信号。本发明能够实现对最大4GHz的奈奎斯特采样率的10倍压缩，后端通过一个400MHz采样率的AD完成对2GHz带宽范围内稀疏信号的压缩采样。本发明大大降低了整个压缩采样系统实现的复杂度和开销，易工程化实现，应用于电子侦察中，采集频域稀疏雷达信号。