我国森林资源总量不足,分布不均,而且由于天然林保护工程的实施,使得木材资源短缺的问题日益严峻,国内的需求量却与日俱增,供求矛盾日益显现,加上我国对于木材的综合利用率较低,极大地制约了国民经济的发展。因此合理利用森林木材资源,提高其利用率十分重要,而木材缺陷无损检测正是提高木材利用率的重要举措之一。声振法以操作简单、低成本、对木材无损伤的特点在木材缺陷无损检测中逐渐受到重视。随着FPGA技术的不断发展,FPGA以其高性能、低功耗的特点逐渐应用到声振系统的开发中。因此本文基于FPGA对木材缺陷声振检测系统进行了研究和开发。本文首先研究分析了现有的木材缺陷声振检测系统的优点与不足,根据声波信号采集理论、FPGA设计方法及低功耗系统设计理论及方式、信号传输方式以及上位机处理算法等内容,分析系统需求,提出木材缺陷声振检测系统的总体结构与工作流程。其次以莱迪思FPGA芯片iCE40HX1K为核心,同时选用低功耗的音频编解码芯片WM8731、USB转换芯片FT2232H等器件,在Altium Designer中完成了系统各个模块电路原理图设计和PCB制板,包括电源模块、程序下载模块、声波信号采集模块以及USB通信模块等。然后根据莱迪思FPGA的开发流程,在iCE40 cube2开发环境中完成系统各个模块的接口设计和Verilog HDL硬件描述,其中包括全局复位设计、WM8731驱动控制器设计及一些数据处理如串并转换、阈值判断、数据截取等,以及对系统进行了升级改进,提高了采样频率和增加了采样点。还包括数据缓存器FIFO的建立以及FPGA与FTDI芯片的接口设计,实现了数据的采集、处理、上传。最后在上位机处理模块中完成数据的读取和缺陷的识别。通过对系统的实验测试验证,系统能够实现对木材孔洞缺陷的检测,包括位置和大小的识别；减少了芯片逻辑资源的消耗,大大地降低了系统静态和动态功耗,延长了电池的使用时间,实现了低功耗的设计要求。