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电磁法是根据电磁感应原理研究天然或人工(可控)场源在大地中激励的交变电磁场分布，并由观测到的电磁场分布研究地下电性及地质特征的一种地球物理方法。20世纪80年代后，可控源音频大地电磁法的理论和仪器得到很大发展，应用领域也扩展到普查、勘探石油、天然气、地热、金属矿产、水文、工程、环境保护等各个方面，从而成为受人重视的一种地球物理方法。近年来，随着电子技术及嵌入式系统的发展，电磁法仪器也有了长足的发展，当今先进的电磁法仪器必然是硬件和软件的完美结合，从而达到高分辨率、高信噪比、宽频带、大动态范围、多功能、低功耗、操作简单等优点。
本论文在查阅大量相关文献的基础上，研究了可控源音频大地电磁法的基本原理和测量方式。可控源音频大地电磁法方法工作时，通过人工可控制的激励场源，向大地发送不同频率的交变电磁场，观测位置处于距场源较远的地段，一般大于勘探深度的3倍到5倍，通过观测不同频率的正交电、磁场分量及其阻抗相位差，计算出不同频率的视电阻率。可控源音频大地电磁法包括张量、矢量和标量三种方式，取决于测量分量的数量和使用场源的数量。
论文设计了电磁法接收机系统的整个硬件电路，包括模拟信号的调理电路和数据采集处理电路两大部分。以TI公司的数字可编程增益仪表放大器PGA206设计了模拟信号调理电路中的前置放大电路和主放大电路，实现了前置放大电路的放大倍数在1、2、4和8四档之间可选，主放大电路的放大倍数在1、2、4、8、16、32、64之间可选；以AD公司的低噪声运放AD8021设计了50Hz、150Hz、250Hz的三级陷波电路及1Hz的高通滤波电路，通过MAXIM公司的模拟开关芯片MAX4534实现了陷波电路和高通滤波电路是否接入电路的可选择性；以AD公司的24位∑-△模数转换芯片AD7763设计了AD转换电路，采样率最高可以达到625k；以Linear公司16位数模转换芯片LTC1650设计了DA转换电路；以Alter公司的FPGA芯片EP1C6Q240和友善之臂公司出品的QQ2440硬件平台设计了数据采集处理电路，并在QuartusⅡ编译环境下用VHDL语言完成了对AD芯片AD7763及DA芯片LTC1650的逻辑控制程序，同时也对QQ2440硬件平台的主要电路单元进行了介绍。
论文研究了电磁法接收机系统软件设计中的Bootloader的工作机制及移植过程、Linux内核结构及移植过程、根文件系统的结构及利用busybox工具进行根文件系统的制作过程，实现了嵌入式Linux操作系统在电磁法接收机系统中的移植。
介绍了Linux设备驱动程序分类及驱动程序的加载流程，在查阅资料的基础上开发了Linux操作系统下QQ2440的GPIO驱动程序，主要包括open、read、write和ioctl等函数的实现，以用于QQ2440与FPGA的通讯，进而控制AD7763的设置和数据采集及DA的控制；介绍了Qt/Embedded图形用户开发工具及Q/tEmbedded的嵌入式开发流程，并用Qt/Embedded完成了电磁法接收机系统的界面应用程序，实现了在Linux操作系统下对AD及DA的操作控制。
最后，对电磁法接收机系统的各模块单元进行了测试，并对测试结果进行了分析；对本设计中的成果和不足进行了总结和后面的工作提出了一些建议。