目前常见的脑功能成像技术包括脑电图、功能磁共振成像技术和功能近红外光谱技术等。脑神经活动会引起血流动力学变化,功能近红外光谱技术利用脑组织中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白红对600～900nm近红外光具有较强的吸收率,从而获得脑神经活动时氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度的变化情况。功能近红外光谱技术与脑电图相比具有较高的空间分辨率,与功能磁共振成像技术相比具有良好的时间分辨率,同时f NIRS在设备成本、便携性和对被试和实验环境要求等方面都具有一定的优势。由于国内在功能近红外光谱技术方面的研究与国外相比起步较晚,且目前国内研究使用的近红外采集系统主要依靠进口,本文的研究目标是设计并制作一款四通道近红外采集系统,以弥补国内近红外脑功能成像系统领域的不足,并通过实验验证了本系统能够有效检测脑神经活动时脱氧和氧合血红蛋白的浓度变化。论文的研究内容如下:1.自主设计并制作基于频分复用的四通道近红外采集系统。近红外采集系统分为硬件系统和软件系统,其中硬件系统包括近红外光发射、光电转换、正交解调、核心控制和系统电源五个电路模块和光纤材料结构模块;软件系统包括硬件系统中的嵌入式软件和PC端软件系统。2.系统性能测试。近红外采集设备主要的技术指标包括光功率和采样率等,本文对系统功耗、光功率和采样率三项指标做了测试,并与国内外近红外设备技术指标进行了对比,技术指标对比结果表明本文系统性能处于国内先进水平。3.实验验证。利用自制的四通道近红外采集系统,分别开展了人体前臂阻断实验和语言流畅性实验对系统的有效性和功能性进行了验证。两项实验结果均与国内外文献结果趋势一致,表明该系统能够有效检测脑组织活动时脱氧和氧合血红蛋白浓度的变化情况。