科技与经济的蓬勃发展使人们对世界的认识有了更高的要求,追求着更加发达的医学和生物学。对于人体大脑奥秘的探索更是吸引着无数研究者。经过多年的研究,电子技术和信号处理技术的融合使得我们可以窥视人类脑部的信息,而通过获得人体头部脑电信号(electroencephalogram, EEG)来破解大脑的信息是一种十分有效的方法。脑电信号作为人体十分重要的生物电信号,包含着大量的人体生物信息。自从1924年被科学家Hans Berger首次发现以来,脑电信号的研究逐渐兴起。其应用覆盖了脑部疾病诊断、辅助治疗、思维认知等领域,未来在康复领域和军事领域的前景不可估量。然而,所有脑电信号研究的前提是有效地获得人体脑电信号。早期的脑电采集装置体积庞大,工作环境要求苛刻。而且,由于各国医疗设备出口的限制,EEG采集设备通常价格高昂,一定程度上提高了脑电信号的研究成本,阻碍了EEG研究者的研究工作。本文针对人体脑电信号特点设计了一种基于高性能电路和虚拟仪器的EEG采集装置。在深入研究了人体生物电信号的物理特性和生理特点以及EEG采集技术的基础上,提出了EEG采集装置的总体设计方案。方案采用系统化分模块设计理念,设计出高性能EEG调理模块探测人体头部表皮电压信号,并采用高集成度数电模块实现EEG信号的数字化和数据传输,以此获得适应上位机数字信号处理算法的EEG数据。再将基于LabVIEW的虚拟仪器技术应用于数据采集和模块化设计中,以较低成本开发出PC端数据采集软件。测试实验表明,本文设计的EEG采集装置在普通的非屏蔽环境下具有良好的系统性能。并运用EEG处理算法实现对EEG节律和能量分布的分析,有效地获得人脑EEG信号特征。