时间同步是三维电磁勘探技术中一项重要内容。定时信号的同步精度和时钟频率的稳定性将直接影响同步采集数据的质量,是后期的数据处理和分析能正常进行的保障。基于以上原因,本文设计了一种应用于三维电磁采集站的同步校频系统。系统基于GPS与恒温晶振的特点,以GPS同步授时信号为基准来实时测量和校准恒温晶振频率,提高恒温晶振的准确度和长期稳定性。在系统中利用FPGA的进位逻辑资源设计了高分辨率的时间间隔测量模块,有效缩短了频率测量和校准的时间；并且使用嵌入式处理器软核PicoBlaze对系统进行监控,充分发挥了FPGA的集成优势。此外,系统利用校准后的晶振时钟分频输出各种采集所需的同步定时信号,避免了GPS授时信号短期稳定性差的影响。文章先分析了三维电磁勘探技术的特点及实现该技术需要解决的关键问题,在此基础上通过对时间同步和频率校准技术的研究,提出了相应的解决方案。然后文章具体介绍了GPS同步校频系统的设计方法,并针对GPS同步授时信号在传输过程中受到的噪声干扰,详细介绍了GPS秒脉冲处理算法在单片机程序中的实现方法。最后针对所做工作进行了总结,并提出进一步的改进和建议。