近年来,磁共振成像技术飞速发展,已经成为医学检查中使用最广泛的工具之一。在其研发与测试工作中,经常涉及到一些强噪声背景下微弱电信号、磁信号的检测与处理,例如西门子的1.5T ESSENZA超导型磁共振成像系统主磁体与梯度线圈之间感应磁场的检测,主磁场中心与梯度磁场中心的重合程度的判定。锁定放大是根据互相关原理从噪声中恢复信号幅度的一种常用技术,将它用于磁共振成像系统微弱信号的检测具有其独到的优势。本文以实际的工程应用为背景,在分析了大量锁定放大技术相关参考文献的基础上,针对目前广泛应用的正交矢量型锁定放大器的结构特征进行详细的分析,并结合Matlab数学工具对一种特殊形式的数字正交矢量型锁定放大算法进行了深入研究,验证了这一正交矢量型数字放大算法在强噪声背景下提取微弱信号幅度的可行性。本文还提出了一种基于FPGA的正交矢量型数字锁定放大器的设计方案,利用FPGA并行工作的优势,采用直接数字频率合成(DDS)技术准确地产生数字锁定放大器进行的数字相敏检波所需的参考信号。本文围绕这个设计方案构建了一套硬件电路,在Quartus II软件的图形输入界面下用各种运算模块完成了这一正交矢量型数字锁定放大器的设计,通过了modelsim软件的功能仿真。经过实验的验证并做了相应的改进之后,在SIEMENS的1.5T ESSENZA超导型磁共振成像仪上进行了实际测试,得到了预期的实验效果。