近年来,随着国际形势的加剧和国家经济的发展,石油作为重要的战略资源变得越来越重要。我国对陆地、临海的油气资源勘探技术已经发展的较为成熟,但是深海的油气勘探技术尚在起步阶段。为了国家能源的长远安全考虑,现在急需要发展深海的油气勘探技术,进行深海油气资源的开采。本课题属于国家高技术研究发展计划(863计划)海洋可控源水下系统装备研制和理论研究课题。核心任务是研制海洋电磁数据记录仪,使我国具备深海油气的勘探能力。本课题针对海洋电磁信号采集的诸多难题,基于FPGA展开了关于软解调技术、自动增益放大技术、电极极差与通道零点自动补偿技术的相关工作。本论文完成了对三项技术的方案设计、硬件设计和软件设计工作,并完成了功能测试。本论文实现了信号的软解调功能。分析了软解调技术实现的前提条件,ADC时钟源和FPGA逻辑时钟源相同,以波形的方式分析了软解调技术的实现原理,并且设计完成了ADC采样驱动设计、采样与调制同步设计、数据还原设计。不同于硬解调方案,软解调可以从原理上避免解调对信号通道本底噪声的影响。本论文实现了信号的自动增益放大功能。分析了海洋电磁数据采集自动增益放大的必要性,设计了自动增益放大的硬件电路,在软件设计中完成了信号峰峰值信息的提取、自动控制算法的设计和增益控制驱动逻辑的设计。本论文还实现了电极极差与通道零点的自动补偿功能。分析了电极极差和通道零点的存在对信号采集的弊端,分析了补偿的原理,设计了相应的硬件电路作为闭环控制系统的执行机构对电极极差和通道零点进行补偿,在软件设计中完成了电极极差和通道零点的信息提取、补偿算法的设计和驱动逻辑的设计。