瞬变电磁法是探测地下不同介质电性参数的重要方法之一,在矿产勘探、地下水文地质勘探、工程施工设计以及抢险救援等领域被广泛地采用。根据瞬变电磁法的原理,发射机在关断发射电流的瞬间,接收机采集由地下介质产生的纯二次场,因此要求发射机与接收机之间必须严格地同频同相地同步工作,且同步的精度要￡1us。　　基于GPS系统秒脉冲长期稳定性高和恒温晶振短期稳定度高的特点,设计了一套GPS与恒温晶振互补协调工作、实现瞬变电磁发射机和接收机高精度同步系统。对系统的软件和硬件设计做了详细介绍,并对核心电路的设计做了理论分析和电路实现。依靠GPS的秒脉冲信号为基准对恒温晶振倍频后的时钟频率进行检测,实现了频率偏差测量电路设计;根据频率偏差利用PID控制手段对恒温晶振的输出频率进行调整,最终使恒温晶振的频率基本保持了原有指标,保证了输出信号的频率同步;针对恒温晶振累积误差和系统初始相位差问题,采用了手动和自动两种消除的方法来处理该问题,进而实现输出信号的相位同步;另外还对设计中的其他相关电路做了详细介绍。　　大量的测试和现场使用表明,本系统具有同步精度高、稳定性好和成本低等优点,能够满足瞬变电磁系统对同步精度的要求。基于本设计的同步时钟已投入了批量生产,市场反应良好。因此在瞬变电磁法探测设备领域有着较高的实用价值和借鉴意义,在其他对同步精度要求严格的场合也有一定的实用和参考价值。