电信号中多频率分量的幅值提取对于检测电网信号中的谐波分量,保证电力系统的安全经济运行;测量生物医学工程中的心电信号,反映脑部神经活动,研究脑部疾病;处理雷达探测时的回波信号,探测和识别检测目标等都具有重要意义。与电网中对电网信号进行谐波检测类似,托卡马克核聚变实验装置EAST（Experimental and Advanced Superconducting Tokamak）的运动斯塔克效应（MSE）所得到的信号也是混频信号,通过对混频信号中多组特定频率分量的幅值测量,来获得等离子体电流密度。论文在充分调研了多频分量幅值测量现状的基础上,提出了一种能够用FPGA实现的多频率分量幅值提取方法,并将其应用在对托卡马克装置的MSE（运动斯塔克效应）诊断得到的混频信号处理当中,不仅可以提取多频率分量的幅值,还可以计算得到输入光的偏振角度。依据MSE诊断优于5%的偏振角测量精度和小于10ms偏振角测量周期这两个关键设计指标,完成了系统的设计。论文的主要工作如下:1)论文在理解传统FFT算法原理的基础上,针对于传统FFT算法只能获取信号频谱,提出了一种能够直接获取幅值的多频率分量的幅值提取方法,给出了数学的推导和原理分析。该算法能够同时提取混频信号中多个频率分量的幅值,并且还可以根据需求对这些幅值进行进一步的计算。2)设计了基于FPGA的多频率分量幅值提取系统,综合资源和算法精度考虑,对ADC、DAC和FPGA开发板进行了选型,完成了AD-DA电路板的外部硬件结构设计。编写了多频率分量幅值提取算法的FPGA逻辑程序,并将程序固化至FPGA开发板中。3)对本系统分别进行了原理性测试、实验室测试和EAST现场测试,测试结果均满足MSE诊断的关键要求。