浅层地表是人们赖以生存的环境基础,近年来随着城市基础设施建设不断增多及人们对浅地表资源重视程度的提高,浅层地表探测技术研究也越来越受到关注。本文采用频率域电磁感应技术探测地下杂乱的金属管道和埋藏于浅地表的金属未爆弹。本文归纳了国内外浅地表探测领域的仪器研制现状,针对频率域浅层目标探测问题,吉林大学曾研制了单线圈五通道的探测系统。在此基础上,为扩大探测面积、提高探测效率,本文设计了多模块电磁探测系统样机。本文主要的研究内容如下:1、多模块探测系统设计。模块化的探测系统在仪器工程化应用上极具优势,针对模块化系统的通信、控制等问题,设计并实现两种硬件控制方案,通过对两种控制方案的对比,选取了更适合多模块探测系统的方案。2、多模块探测系统的互扰现象研究。收发同步在频率域电磁法中十分重要,分析了双线圈探测时的磁场变化,对比发射一次场和涡流二次场,得出发射不同步是多模块互扰现象的主要原因。3、多模块发射同步控制策略设计。重新设计了多模块探测系统的同步时序,并在硬件上构建了专门的同步电路,使探测系统的发射时间和发射强度固定,再通过软件处理削减一次场,降低互扰噪声。4、多模块时间分片控制策略设计。在多模块串行模式的基础上,保留了分时发射特点,由工控机控制各模块的工作过程,使探测时序上相邻模块的部分工作过程重叠,缩短了探测时间,同时避免了多模块发射冲突,极大地降低了噪声,系统的收发同步精度与单机模式下的收发同步精度一致。5、在实验室环境下完成了单模块系统功能测试和多模块互扰现象的验证。在野外对两种控制策略下的探测系统分别进行了测试,结果显示两种策略均能有效抑制互扰噪声。