Есть несколько вариантов:
Разбивать диапазон на 8 каналов и параллельно оцифровывать используя дорогие 4GS/s АЦП.
Снизить мгновенную полосу до 2 ГГц, оцифровывать последовательно, при этом, теряя часть информацию о эмиттере, особенно если тот использует перестройку несущей, частоты модуляции, и тд.
Использовать монобитные АЦП, но иметь вероятность неопределенности при маскировании сильным сигналом более слабых. Используя дизеризацию входного сигнала, можно улучшить на децибел 6 динн. диапп,
Или использовать аналоговые датчики, таким образом снизить число детектируемых эмиттеров до одного в полосе.
Кто что посоветует?

Какая длительность сигнала в мгнвенной полосе 16 ГГц ?
Что за сигнал его характеристики, описание, состав гармоник и тд?
В ответе на эти и др вопросы, ответ в выборе варианта.

минимальная длительность - 100 нс. Сигнал не детерминирован, требуется определить его параметры - тип модуляции, полосу сигнала, несущую частоту.

Где определить? В какой среде, проводе, волноводе и тд? Где критерии или уверенное разделение за это время 100нс между помехой (разнообразной), шумом, комбинацией из нескольких наведенных сигнаов и тд? Начиная с какого соотношения С/Ш определять?