随着我国国民经济的迅速发展,隧道施工工程越来越多。由于施工地区复杂的地质环境,施工过程中经常发生涌水涌泥、隧道塌方等工程灾害。这些地质灾害不但严重延误施工工期,造成经济上的巨大损失,还会对参与施工的人与设备造成巨大的安全威胁。因此,施工中的超前地质预报就变的越来越重要,而复合式激电仪就是一种用于超前地质预报的仪器。该仪器可以通过二电流激发极化法和频域激发极化法两种不同的方法进行超前地质预报。但是现有仪器还存在测量数据精度不够高、数据稳定性差等问题,这些都会严重影响仪器预报的精确度。本论文主要介绍了复合式激电仪的设计方案与实现方法以及对复合式激电仪在软、硬件两方面的改进。论文首先对研究背景及课题来源等做了简单的介绍；其次对激发极化的概念、二电流激发极化法和频域激发极化法的机理及激发极化现象几种物理-化学解释做简要介绍；再次,对基于上面两种方法的复合式激电仪的设计方案与实现方法做了系统介绍,包括发射机的发射系统、接收机信号采集系统以及软件设计结构等；再次,分别从硬件和软件两个方面对仪器的改进做了详细的介绍,包括时域小波变化去噪,陷波电路的设计,滤波电路设计,矩阵电路设计,软件模块的改进等方面；最后,利用改进后的仪器进行了室外对比试验,通过对实验结果的对比分析,证明了仪器改进在提高仪器稳定性、提升精确度和增加仪器功能方面的有效性。