地震波数据的采集在生产实践中起着越来越大的作用，其主要应用包括地震预警和地震勘探等。传统的地震波传感器体积较大，灵敏度低，动态范围小。而基于MEMS电容传感技术的加速度传感器具有体积小，灵敏度高，动态范围大等优点，更适合构建符合高精度要求的地震采集系统。本文基于国产MEMS加速度传感器，研发高精度地震波采集系统，在实现地震波数据高精度采集，存储和访问的前提下，利用长短时平均比算法和固定窗AIC算法实现了基于天然地震纵波的震相捡拾和纵波初至时刻估计。具体工作包括系统的软件设计和硬件设计。硬件设计部分包括模拟电路部分和数字电路部分的设计。模拟电路部分使用精密差分信号调理电路接收传感器输出信号，使用24位高精度AD芯片完成模数转换。数字电路部分使用STM32微控制器驱动TF卡电路以及液晶显示屏电路。本系统采取数模电路隔离的版图设计方案以减小数字电路对模拟电路的干扰，使用磁耦隔离芯片隔离数字电路与模拟电路的通信接口，数模电路只在系统电源处有地线连接。软件设计部分实现了在50Hz采样率下对于地震波数据的实时动态波形显示，数据实时存储，数据访问。算法部分实现了P波震相识别和P波震相初至时间估计。具体工作如下：1.本文基于TF卡存储和Fat文件系统设计了低功耗数据存储和连续存储两种工作模式，两种工作模式基于不同原理实现，适于不同采集条件下的数据存储任务，都以20ms采样间隔存储10000个地震波数据至TF卡上指定文本文件内。2.对应文件内的数据存储格式，本文设计了数据访问算法，实现了文件内加速度数据的完整读取。3.本文采用环形缓冲区数据结构实现有序数列存取，可简单高效地实现长短时平均值比计算，以识别地震纵波的初至。同时，为更精确的得到纵波初至时刻，采用固定时间窗AIC准则估计纵波初至精确时刻，并把计算结果实时显示于液晶屏上。最后经过系统测试，系统电路部分在连续存储模式下，其最小分辨率可达50uV，对低频信号响应灵敏，在LCD上的波形重建效果良好。在模拟采集环境下，算法运行稳定可靠，具有一定的实用性。本系统设计为基于MEMS传感器的地震波采集系统设计提供了参考。