本发明提供了一种高速数据采集与数字信号处理装置，包括：行波数据采集模块、行波数据处理模块和信息输入输出模块。其中，行波数据采集模块，可以包括：核心控制模块、二阶有源低通滤波模块、二阶无源带通滤波模块、保护硬件启动模块、多路转换开关模块、A/D转换模块、双口RAM模块，信息输入输出模块，可以包括：信息处理模块、以太网控制模块、开关量输入模块、开关量输出模块。根据本发明的技术方案能够对电流行波和电压行波进行同步、高速的数据采集，同时对大量的行波数据进行实时、高速数字信号处理，提取行波数据特征和实现小波变换算法，为行波保护技术的实现提供硬件平台和软件平台。