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摘要经颅磁刺激（TranscranialMagneticStimulation，TMS）是一种对人脑进行非侵入式刺激的技术，目前正在被广泛地研究并迅速发展。TMS利用一个短暂的脉冲电流激励TMS线圈产生一个TMS脉冲磁场，从而诱发线圈下方的大脑区域产生感应电场。感应电场在大脑中引起生物电流并在组织中传导，从而改变皮质层神经元的运动电位，最终影响大脑代谢和神经活动。目前对于TMS的研究主要是使用头模型进行TMS刺激强度、聚焦性、深度等的仿真，从而优化TMS线圈的结构和激励源的参数，然而对于TMS设备产生的实际TMS磁场的研究和评估却非常少。由于实际设备与理论仿真存在偏差，仿真结果不能完全替代实际结果。因此为了提高TMS的安全性和可靠性，在生物实验和临床治疗前，对实际TMS磁场进行检测与评估是至关重要的。本文设计了264通道高性能TMS磁场检测系统来完成TMS磁场的预检测工作。<br>　　本文对不同的磁场检测方法进行了分析，设计了磁场测量传感器，实现对磁场信号的采集。评估了系统的实际需求，确定了TMS磁场采集的方案。文中详细介绍了数据采集（DataAcquisition，DAQ）卡的硬件设计要点、控制方案、数据流传输过程、同步性分析等。文中还介绍了滤波算法的硬件加速设计，大大提高了滤波的实时性，解决了系统在数据处理速度方面的瓶颈。同时，采用了规范的评估方法对系统的性能进行了多方面的评估工作，保证系统在功能和性能上均能有非常突出的表现。<br>　　整个磁场检测系统的设计方案主要包括磁场采集系统、数学形态学滤波（MathematicalMorphologicalFiltering，MMF）硬件加速和磁场检测系统性能评估三个部分。采用三维磁场测量传感器阵列对TMS磁场信号进行采集，将磁感应强度转换为感应电动势，用于后端DAQ卡的采集。基于星型结构的DAQ卡能够实现264通道同步采集，最大采样率达到4MSps/ch，分辨率为14位。通过对DAQ卡的校准，通道的平均信纳比和串扰分别能够达到65.1dB和-83.4dB。DAQ卡上使用现场可编程门阵列对每个通道的EMF信号进行MMF的硬件加速，加速效果相对于PC提升了约445倍，实现了实时滤波的目的。在QtCreator5.12中开发了监控软件，对数据进行处理、显示和备份。实验表明，该磁场检测系统的平均相对误差为2.19%，适用于各种TMS设备的校准，在多通道、实时性、同步、动态性能、数据吞吐量、数据可视化等方面都具有突出的优势。