在神经科学领域的研究中对神经元电活动,特别是神经元群体电活动特性的研究,对探索神经系统功能及其异常的机制有着重要的意义。能够对神经信息进行有效提取分析的前提条件是可以通过可靠的神经信号采集系统,获取高信噪比的神经电活动信号。因此研制先进的神经信号采集设备对脑科学研究的深入开展具有促进作用。传统的神经信号采集设备多为有线采集系统,存在安装、使用不便及影响实验动物自由行动等局限性。因此,研发可以由实验动物随身携带的微型无线式在体多通道神经信号采集装置,以及与其配套的软件分析系统有着重要的意义。基于此,本论文基于嵌入式Wi Fi/蓝牙双模式片上系统（SOC）ESP32设计研制了一套应用于自由运动大鼠的无线植入式神经信号采集系统,并采用标准函数信号和模拟神经信号测试了其信号采集分析性能。本文所设计的无线式在体多通道神经信号采集系统主要由负责神经信号采集及通信的下位机硬件和负责系统控制和数据记录的上位机软件组成。下位机以ESP32无线片上系统为核心,通过SPI接口实现对电生理采集前端的设置和采集控制,并建立Wi Fi AP将采集的数据经打包后由Wi Fi数据包的形式传输给上位机PC。上位机软件基于Lab View编写,它通过监听上位机PC的UDP端口以接收下位机发送的数据包并从中还原原始数据,然后分别实现波形的显示、在线时频分析、Spikes信号的在线检测和不同类型神经信号数据的记录。实验结果表明,此无线式在体多通道神经信号采集系统能实现预定的功能。本系统能够以20KSPS的采样率,实现1-16个通道的宽频带信号的采集、传输和存储。同时,本系统可以对记录所得原始信号进行在线的时频分析和锋电位信号检测提取,性能能够满足电生理实验的需求。本系统的体积仅有33mm*27mm*5mm,重量仅14.6g,因此相较于传统有线式在体多通道神经信号采集系统使用更为方便。有望为实现较复杂的需要动物进行大范围自由运动任务中,神经信号的可靠获取提供支持。