金属材料被广泛应用于我国的大型工程和重大项目的建设之中,但是在生产实践中,金属构件难免因受外力出现不同程度的损伤,而一旦损伤的金属构件被应用,就会存在安全隐患,所以对金属构件在生产、加工、服役时及时将隐患构件检出至关重要。电磁超声兰姆波(Lamb)检测技术具有无需耦合剂、激发简单、检测灵敏度高等优点,被广泛应用于金属层状、板状、管道型等构件的无损检测。但是,目前电磁超声Lamb波检测装置体积大,以及Lamb波具有多模态、频散性、复杂的波结构等问题,而且对于电磁超声非平稳非线性信号时频分析较困难,使得Lamb波检测技术存在诸多不足。因此,本文开展了基于FPGA的兰姆波检测系统研究,主要研究工作如下:1)对Lamb波的产生机理及其检测方法进行研究,分析了Lamb波的波特性(频散性、多模态、复杂的波结构)及其影响因素,设计了抑制比较高的单模态EMAT线圈与磁铁结构。2)针对高能脉冲电源体积大、不便于携带的问题,设计并制作了Lamb波检测系统硬件电路,包括激发装置和接收装置。激发装置主要由Boost升压电路、功率放大电路、驱动电路等构成;接收装置主要由低噪前置放大电路、低通滤波电路、模数转换电路以及FPGA数据采集电路等构成。3)针对微弱信号和噪声的剥离问题及非线性超声信号时频提取等问题,设计了基于FPGA的数据采集和数据处理系统。提出一种电磁超声信号自适应滤波和经验模态分解(EMD)相融合的数据处理方法,实现对电磁超声信号自适应降噪处理,并在能量累积效应下得到信号的主要模态成分,进行时频特征提取,为实现信号的识别、定位和非线性分析奠定基础。4)搭建电磁超声Lamb波检测平台,将本文设计的硬件系统与软件系统相结合,并进行了缺陷检测实验,可有效滤除噪声、提取信号时频特征,实现了对裂纹的定位和对塑性损伤的时频分析,并将检测波形及频率信息显示于屏幕上。