随着科技迅速发展,现代化城镇建设的迅猛推进,浅层地质空间探测在其中扮演着越来越重要的角色,而浅地表频率域电磁探测技术因其稳定性高,探测频带宽,对探测目标无损坏等优点,已经成为该领域的研究热点。浅地表频率域电磁探测设备主要分为发射系统和接收系统,高质量的发射波形能够增强二次场强度,增强采集信号时的信噪比,增强整个探测系统的分辨率,提高探测效率。传统的浅地表电磁探测设备一般采用单频发射方式,工作效率不高,针对这一问题,本文研究了浅地表电磁探测多频发射技术。多频发射的应用将在很大程度上提高探测工作效率,测得的数据能够更全面地体现目标体频率特性曲线,具有较高的实用价值。本文完成的主要工作包括:对常用的五种多频驱动信号产生方式进行分析比较,结合浅地表电磁探测需求,本文确定将SPWM多频调制法和a~n伪随机序列法两种方式作为研究对象,基于这两种方式设计了相应的电路,进而通过理论仿真和实测对它们进行比较分析。基于a~n伪随机序列原理推导出多频信号的函数表达式和编码序列,通过计算分析其各频率能量分布证明可行性;因为它所产生的多频驱动控制信号只有两个状态,所以其发射桥路采用H桥。在SPWM多频调制方法中,采用载波反相叠层调制法,调制信号是由多个不同频率的正弦波叠加生成。主电路采用二极管钳位三电平发射桥路,这种电路能够降低谐波,而且输出波形更加逼近信号波。分别设计实现了两种发射方式对应的发射桥路,并且针对这两种发射桥路设计了对应的驱动电路,分析了他们的工作状态以及各开关管导通时序,进而在FPGA中实现了数字控制逻辑。通过分析开关管工作过程,计算产生的损耗和电路参数,确定了主要器件的型号。为了提高发射波形的质量,借鉴共模滤波器,设计了桥路输出滤波器,既能滤除输出波形中的高频谐波,又能在一定程度上抑制共模干扰。在桥路开关管两端增加了吸收回路,能够有效地抑制发射波形的尖峰干扰。通过系统仿真和实际测试,验证了两种设计方案的有效性;通过比较两种多频发射方式的优缺点,分析了它们各自的适用情况。