头皮表面脑电信号（Electroencephalogram,EEG）是皮质锥体神经元同步放电所形成的突触后电位总和,传统的EEG采集一般采用有线传输的方式,操作繁琐,佩戴舒适性差,同时通道数可扩展性较差,不利于当前越来越灵活的研究场景及应用,因此,基于无线传输的脑电采集技术至关重要。在脑电采集技术的应用方面,近年来,将无创的脑电和功能磁共振成像融合分析的研究被广泛开展,实现了对大脑的高时空精细观察,有利于解决脑电溯源定位等问题,但同时也对采集设备提出了磁兼容的要求,既要满足被试的安全也要保证数据的质量;另外,当前吸毒现象日益严重,越来越多的研究表明吸毒严重损害吸食者的脑神经功能状态,而基于脑电的吸毒检测技术将有助于改善传统生化检测法时效长、交叉感染风险等问题。针对上述问题,本研究设计研发了基于无线传输的脑电采集系统,具有高密度、高扩展的特点,并通过实验验证了本套无线脑电采集系统的可用性。另外,本文对本套无线脑电采集系统做了磁兼容处理,采集了核磁环境下在体动物实验数据进行验证和分析。本文还探索了基于静息态脑电的机器学习算法用于吸毒检测的可行性。本研究的主要内容和创新如下:1.无线脑电采集系统研发:本文实现了32通道脑电采集及无线传输系统,单通道采样率最高可达16k Hz,并且可以通过菊花链级联的方式最高扩充到1024通道,单通道采样率最高500Hz。同时系统配备了有源前置放大模块和独立外部参考电压模块,提升信号信噪比。另外还设计了基于状态机的主控程序以及专门的基于CRC校验的无线通信协议,保证了无线传输系统的高可用性以及信号传输的完整性,并对本套无线脑电采集系统进行了系统性能验证以及α波采集测试,验证了其有效性;2.无线脑电采集系统磁兼容处理及梯度伪迹去除算法开发:针对EEG-fMRI多模态研究需求,本文对本套无线脑电采集系统做了磁兼容处理,并扩展了MRI扫描序列同步信号采集模块。针对多模态同步采集时脑电信号中耦合的梯度伪迹信号,本文开发了基于自编码器及半经典信号分析的伪迹去除算法,并以传统基于最优基组法分离的梯度伪迹信号和3类原始信号为基准,进行了叠加测试,还原后的信号与基准信号的相似度达99%以上,达到了预期的去噪效果;3.基于脑电的吸毒检测算法应用:本文探索了基于静息态脑电的机器学习算法在吸毒检测场景中的应用,设计了相应的吸毒检测算法模型,在时域、频域特征基础上,扩充了非线性动力学（递归定量分析）、复杂性度量和小波变换系数特征,共包含57个特征输入,并联合经验法和树结构进行特征选取工程精简特征向量。通过大鼠注射毒品的造模实验对本模型进行了验证,结果达到了90%以上的分类准确度,相比传统耗时的生化分析检测方法,本方法可以为吸毒检测提供一种更加可靠便捷的识别范式,实验设计复杂度更小,检测成本更低,但准确度相当。