正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，简称PET）是一种非侵入式的造影方法，它通过探测活体内摄入放射性示踪剂的分布，无创、定动态地评估生物体内各种器官的代谢水平、生化反应、功能活动和灌注。作为当今核医学诊断和研究的尖端技术，PET在肿瘤、心血管、神经系统等的早期诊断、疗效评估以及基础研究等领域有着独特的应用价值。数字化的PET数据获得系统能够有效解决传统PET系统容易受环境干扰，校正困难的问题，同时引入数字信号处理技术带来的多种优势，是目前PET仪器设计的热点方向。本文对一种新的全数字化脉冲获取能量获取方法——多电压阈值采样法(简称MVT)获取能量的关键因素进行了研究，包括噪声，基线，时间数字转换器（简称TDC）精度，以及阈值设置。提出了基于MVT的下降沿噪声处理方法，准确的获取脉冲的能量信息。并模拟仿真了实际硬件阈值个数与时间数字转换器的精度对MVT能量获取的影响。实现了基于MVT的基线校正算法。为实现MVT方法的PET采集系统奠定了基础。在仿真的基础上，本文实现了一个基于MVT方法的闪烁能量脉冲获取系统，该系统具有死时间短，全数字化，易于后期校正等优势。并以该系统为基础，对之前的仿真方法进行了验证，取得了初步的结果，为PET系统的全数字化能量获取打下了基础。最后，本文以华中科技大学研制的数字化小动物PET系统为基础，充分运用闪烁脉冲特性和数字信号处理技术，研究并实现了闪烁脉冲的能量信息获取单元。在结合实际性能因素的考虑下，利用数字积分方法，获得了良好的能量性能，达到了预期的要求。