矿井及地下建筑都需要可靠的应急通信系统。低频透地通信系统能够较好地解决这一需求。低频透地通信系统以分层大地作为传输媒质，由于其信道不受灾害事故的影响，该系统被认为是较可靠的应急通信手段。由于地层作为信道的通信系统极易受到各方面因素干扰。因此提高透地通信系统的抗干扰能力显得尤为重要。透地通信的研究主要集中在电磁波在地层中的传播特性；地层参数测定及透地通信系统设计这三个方面。本文为提高低频通信系统的抗干扰能力设计了新的解决方案。主要工作有：（1）分析了低频电磁波在地层中的传播特性，在此基础上确定以扩频调制技术作为改善系统性能的方法，进而提出了一种采用直接扩频技术的数字化低频通信系统方案。（2）确定了该方案的研究算法，进行了系统性能分析并完成了电路的整体设计；仿真结果表明了系统设计方案的可行性和有效性，并对电路采用模块化设计。（3）采用层次化芯片设计方法，设计了一种适合低频透地通信系统，并在Quartus ii10.0平台上完成了该系统的整体设计和电路主要模块的设计仿真，最后对芯片的整体性能进行了仿真分析。本文提出的设计方案的特点是电路的数字集成化：可以在FPGA平台上完成数据编码、扩频和解扩功能，也可以设计成为ASIC。是一种兼容性较好的数字化扩频实现方案。在电路设计上对功能模块进行划分，并采用VHDL语言实现芯片系统的整体设计，具有良好的前景。