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地震勘探是地球物理勘探的一种重要方法，是进行城市建设、环境地质调查、矿藏勘探以及工程质量检测的重要手段，它的发展水平直接关系到现代化建设的进度。而作为地震勘探发展水平重要标志之一的便携式浅层地震勘探仪，是进行普通工程地质勘探的重要设备。其中，信号处理系统是整个仪器最为关键、最为重要的部分。因此，对其展开研究具有十分重要的意义。现行的便携式浅层地震勘探信号处理系统由于受CPU运算速度，解析效率等问题的限制，致使工程技术人员不能对勘探地进行实时勘探，严重制约了普通工程地质勘探的发展。本文正是在这样的背景下，针对浅层工程地质勘探的需要，深入研究了地震勘探信号处理技术和嵌入式技术，将两者结合创造性地提出了嵌入式微处理器+嵌入式Linux操作系统+嵌入式GUI的设计模式，并设计了新一代便携式浅层地震勘探信号处理系统。本文提出并设计了一般地震勘探系统所不具有的网络模块，能有效地提高勘探系统的工作效率，方便技术人员对数据进行集中的管理和维护；同时在Linux操作系统下设计了一个地震勘探数字信号处理库，为新一代便携式浅层地震勘探仪器的设计提供便利条件，能有效缩短地震勘探仪器的研发周期，节约开发成本。本文根据嵌入式地震勘探系统的设计需要，在硬件上基于S3C2410以及其它外围器件构建宿主机的硬件开发平台，并针对该硬件系统建立了基于嵌入式Linux操作系统的软件开发平台。运用嵌入式GUI，结合地震勘探信号处理技术，开发了一整套基于嵌入式Linux操作系统的便携式浅层地震勘探信号处理系统，并通过测试验证了本系统的有效性及实用性。