低场核磁共振技术是过程监测和质量控制的有效手段,对它的研究具有重要意义。本论文在介绍核磁共振技术的基础上,分析了低场核磁共振技术的优势以及核磁共振主控系统小型化数字化对于整个核磁共振谱仪的影响。主控系统是由现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,产生时序控制信号、控制完成CPMG脉冲发射、并且完成对回波信号的高速采集处理和上传通讯。本系统采用直接频率合成(Direct Digital Synthesizer,DDS)技术,通过引入俩个DDS实现宽频带脉冲发射和接收处理;在回波信号采集处理模块则引入数字相敏检波技术,通过正交解调和有限长单位冲激响应滤波器(FIR)提取有效回波信号,减少计算量并且可以提供实时测试;在电路设计模块,采用FT2232D作为通讯芯片,减少了在程序中编写USB协议的麻烦,并且编写上位机或用现成的串口调试助手作为数据接收工具。电路设计结构简单实用、稳定可靠,改善了原来采用数字信号处理器DSP+FPGA作为主控芯片的累赘,减小电路体积,实现了核磁共振主控系统小型化和数字化。