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近些年来,伴随着我国经济的高速发展,人们生活水平有了稳步提升、工业化发展进一步加快,国家对能源的需求呈逐年上升趋势。为满足巨大的能源需求,进行更深层次的矿产资源勘探成为地质工作的首要任务。此外,由于我国位于两大地震带之间,每年由于地质构造不稳定而引发的地质灾害都会给我国带来巨大的损失。为了进行地质灾害监测、预警,同样需要对我国境内地下构造有更加深入的了解。地震勘探方法作为地球物理探测最有效的手段之一,几十年来一直被广泛使用于矿产资源勘探,地质构造勘察等领域。其中,借助天然地震分析地下构造的方法凭借其探测深度大的优点,受到越来越多的重视。天然地震由于其信号频带范围较宽的自身特性,需要使用专用的宽频地震记录器对地震信号进行收集、存储。目前,国内地震观测台站多使用价格高昂的进口设备,国产设备由于功耗较高等问题,没有得到大范围使用。本文设计了一款低功耗宽频地震记录器,从结构上分为接口板、主控板、采集板三张板卡。其中接口板主要提供地震记录器与外围设备间的有线物理接口。主控板主要功能是由主控制器进行电源管理和系统进程控制。采集板主要负责将模拟差分信号转换为数字信号并加以缓存。低功耗设计主要体现在电路设计和程序设计两个方面,电路方面通过合理选用低功耗芯片,减少系统器件数量等方式降低功耗。程序设计方面通过电源管理技术,由主控制器对部分电路进行电源控制,从而降低系统功耗。由于天然地震的偶发性,针对天然地震观测收集到的大多数是地震摆和地震记录器自身噪声这一特点,使用一种基于低频信号占比系数的地震波初至拾取技术对地震数据进行处理,将地震事件从大量观测数据中分离出来并加以保存。该方法可以有效提高系统存储效率。出于安全性方面考虑,地震记录器壳体上没有人机交互接口,本文提出了一种无线参数设定技术,使操作者可以使用手持终端自带浏览器以访问IP地址的方式进入参数设定界面并对仪器参数进行修改、重置等相关操作。本文制作样机并对样机进行了采集测试和功耗测试,测试结果表明:相比于吉林大学第一代宽频地震记录器,本文设计的低功耗样机在采集性能基本不变的前提下,减少了对电能的消耗,仪器功耗仅为2.788W,达到了预期设计目标。