信号检测是人们了解自然的基础，随着科学技术以及理论研究的加深，对信号检测的极限提出了更高的要求，因此诞生了微弱信号检测这一新兴的学科。微弱信号的兴起吸引了大批科研工作者的关注。微弱信号的采集作为微弱信号检测的一部分，自然也引起了极大的关注，研究出了众多的科研产品，代表的有锁定放大器、取样积分器等。这些仪器都有一个共同的特点，就是设备先进、价格昂贵，只适用重大研究项目中。鉴于这一缺陷，本文分析了微弱信号采集中的关键技术，拟搭建一套面向大众的完整的微弱信号采集系统，实现对模拟信号处理与数字信号采集，从而达到在上位机识别微弱信号的目的。本文首先对微弱信号检测的相关知识做了介绍，介绍了微弱信号的特点、国内外现状等，分析出成本低廉的微弱信号采集系统的应用前景，从而提出了将嵌入式和虚拟仪器结合到一起，形成嵌入式微弱信号采集系统的思路。接着针对嵌入式微弱信号采集系统，提出以FPGA和LabVIEW为中心解决方案。细化设计方案，为放大滤波、AD采样、传输控制和系统软件选择了合适的开发平台，并给出了依据。然后根据解决方案对系统的组成部分进行分析和设计研发。硬件部分给出了放大滤波、AD采样和控制传输几个模块的电路根据硬件系统需求以及与软件系统的交互，嵌入式系统完成了指令解释、采样控制以及数据读写等功能，同时对USB固件的修改使得传输端口专属于采集设备软件系统具备了与设备的数据交互以及对数字信号的处理，实现了上位机对采样信号的重现和存储功能。最后进行了系统的调试。通过对各个硬件和软件模块的调试，以及总体调试，实现了对微弱信号的采集功能。