自动化是现代核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)发展的重要趋势,发展核磁共振实验与数据处理自动化方法对减少科研工作者的重复操作、提高仪器的自动化水平具有重要意义。本论文围绕核磁共振自动化方法,针对现有自动梯度匀场与自动相位校正方法在鲁棒性和准确性方面的局限性,提出解决方案。同时,基于自动化方法的多样性和复杂性对软件实现带来的挑战,提出了灵活性和可扩展性更强的软件架构设计,以满足自动化方法日益复杂的功能需求。具体研究工作如下:(1)提出基于相位编码的梯度匀场方法,以提高梯度匀场对磁场均匀性很差情况下的适应性。现有基于频率编码的梯度匀场方法,磁场不均匀性很大时,磁场测量的准确性显著降低。原因主要有两个:①核磁共振时域信号在<的作用下迅速衰减;②不均匀磁场叠加在梯度场上,使空间编码的准确性降低,图像产生失真。本文提出基于相位编码的梯度匀场方法由于省去了梯度散相和重聚的时间,减小了时域信号的衰减,提高了磁场测量数据的信噪比;同时相位编码具有不受磁场不均匀性影响的特点,在磁场不均匀性很大的情况下可避免图像的失真;另外,由于相位编码不受化学位移的影响,故可以有效解决氢梯度匀场的多峰问题,为非氚匀场提供了新的思路。(2)提出基于基线分段优化的自动相位校正方法,避免了对峰形的依赖,增强方法对谱峰重叠、磁场不均匀等情况下的适应性。现有的自动相位校正方法普遍采用谱峰线形的特征作为相位寻优的标准,但谱峰重叠、磁场不均匀等情况下谱峰线形往往并不理想,降低了相位校正的准确度。基于基线优化的方法不再利用峰形特征,结合基线平滑性特征与负值惩罚进行相位寻优。在相位寻优过程中采用arPLS算法优化基线,当基线平滑性最大,且负信号达到最小时,算法收敛。引入基线分段机制可增加对负峰和畸变峰的适应性。(3)为实现和集成日益复杂的自动化功能,提出基于插件的软件架构。自动化方法种类繁多且日益复杂,核磁共振软件作为自动化方法的实现与集成主体,必须具备很强的灵活性和可扩展性。本文提出基于插件的软件体系架构,并对插件体系的构建、插件间的交互与扩展机制进行了分析。最后对核磁共振自动化方法的插件化实现进行了详细的讨论。在本工作提出的插件体系下,新的自动化方法可以动态加载并接入到软件系统,该系统为科研工作者提供了一个高度可扩展的开发平台。