随着经济的快速发展,人们对于能源的需求越来越多。在地下能源采集过程中,会遇到各种地形结构,因此在采集之前必须对地层结构进行勘探。检波器作为勘探的核心设备,其性能的优劣直接关系到最终结果的好坏。本文针对传统检波器干扰大、频带低等特点,设计了基于FPGA的MEMS数字检波器,并在检波器中加入形态学滤波器滤除信号中的噪声,实现了对物探地震波信号的采集,具有一定的工程意义。本文主要研究内容如下:(1)利用正演软件建立模型,分析地震波信号的振幅特性和频谱特性,根据勘探需求提出数字检波器设计方案,开展了检波器的硬件电路设计,并对电路结构、布线等进行优化,完成硬件电路整体布局;(2)针对采集信号中的噪声干扰,基于形态学滤波器的基本原理,通过对形态学滤波器结构元素的选取进行对比分析,设计合适的滤波器;(3)在硬件电路以及形态学滤波器设计的基础上,开展以FPGA为核心控制的数字检波器系统逻辑设计,实现硬件电路的控制、信号滤波以及数据存储、传输等功能;(4)为了验证检波器的效果,在室内对检波器的模块和系统分别进行测试,测试结果良好,在此基础上进行实际现场测试,能采集到明显的有用地震波信号。测试结果表明,所研制的数字检波器能够实现地震波信号采集,性能达到指标要求,具有一定实用价值。