本文构建了一种在现场可编程门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)平台实现微弱信号检测的系统。本系统采用杜芬混沌算法对淹没在强噪声下的微弱正弦信号进行检测并采用四阶龙格库塔法对杜芬方程进行求解,通过对模块合理的划分减少运算周期,提高运算速度。论文研究了杜芬振子微弱信号检测的可行性,实现了杜芬方程的计算、杜芬系统的状态判别、信号频率计算等一系列操作。在系统设计过程中,采用节约存储空间的递推数列的方法计算正弦值,并将该方法与查表法进行了比较,分析了该方法的可行性;运用四阶龙格库塔对杜芬方程进行数值求解,并对计算过程中所选定点数的位数进行理论分析,并验证了所选定点数的正确性;在四阶龙格库塔法计算杜芬方程部分,根据四阶龙格库塔法的迭代原理,采用模块公用的方法节省硬件资源,利用多路选择器对计算过程进行调度,通过对乘法器、计数器、单端口ROM等IP核的调用,实现了对FPGA内部器件的合理利用;在状态判别部分,根据杜芬系统在混沌和大周期2种状态下相图的明显区别,运用基于相图分割的信号检测方法,该方法与传统方法相比实现简单,经验证可有效对混沌状态进行判决;运用zedboard中自带的OLED对状态识别单元中计算出的频率值进行显示。本文使用VHDL硬件语言对杜芬振子检测系统进行了设计,并通过三种方式对设计结果进行验证。首先,通过与MATLAB实现的定点数运算结果进行比较,验证了杜芬方程计算结果的正确性;然后,在vivado集成开发环境下仿真验证了各个子模块的功能,并在硬件平台开发板上对检测结果进行在线调试。通过对实验结果分析可知,该系统可实现对与系统信号同频率信号的检测。