氦光泵磁力仪是一种高灵敏度磁测仪器，广泛应用于空间磁测、军事反潜和地球物理勘探等领域。氦光泵磁力仪检测系统的数字化是提高仪器精度的发展方向之一，数字化氦光泵磁力仪容易实现仪器小型化，有利于扩展氦光泵磁力仪的应用领域，如挂载在小型无人机上等。全文从介绍氦光泵磁力仪的应用领域和国内外发展现状入手，总结了氦光泵磁力仪检测系统研究概况。在此基础上，提出本文研究对象为氦光泵磁力仪数字化检测系统研制，主要研究工作及成果可归纳为以下几个方面：1.从氦光泵磁力仪的理论基础出发，阐述氦光泵磁力仪磁测原理及信号特性，分析仪器灵敏度估计方法及磁共振角相关性对灵敏度的影响，说明频率调制磁共振检测方法的原理及信号特性，推导调频最优参数，提出基于单片FPGA芯片的数字化检测系统。2.基于DDS技术实现FPGA数字调频器产生射频磁场。根据调频器在频率稳定度、频率分辨力和调制性能等方面的要求完成FPGA方波频率合成器和调频器，及其外围电路的设计。3.针对氦光泵磁力仪检测光敏元件输出的调制基波信号幅度的需求，设计并实现FPGA数字正交锁相放大模块，使用CORDIC算法完成数字相敏检测和求模运算的设计与实现，使用多抽样率技术完成高效窄带低通滤波器的设计与实现。4.对检测系统功能模块和样机进行测试。对数字调频器进行功能仿真，对数字锁相放大器进行仿真并与商用仪器进行对比测试，用商用仪器和样机完成基波信号幅度特性曲线检测。