经穴电位信号含有丰富的人体病理、生理状态信息,对其进行判读在中医经络科学研究及其临床诊断应用方面具有重要作用。经穴电位特性研究的目的是探寻经络特异性,并阐明经穴电位信号与人体病理、生理状态的关联性。当前,经穴电位特性研究虽然取得了一定成果,但仍存在许多问题：一方面,经穴电位是非线性、时变的微弱信号,容易受到人体个体差异、环境噪声、测量方法等各种内外因素的影响,使得对其进行准确检测比较困难；另一方面,缺乏有效的、针对性强的信号处理方法,特别是缺乏能够反映经穴特异性和人体病理、生理状态的经穴电位特征提取方法。针对这些问题,本文对经穴电位采集系统的实现和特征提取方法进行了系统深入的研究,主要工作概括如下：(1)针对经穴电位放大电路设计中传统工频陷波器中心频率调整不便、无法对抗工频源频率波动的缺陷,提出了一种基于中心频率带的工频陷波器,通过对其基本二阶陷波器环节的中心频率参数进行优化设计,实现在工频源频率波动范围内具有最优的抗工频干扰能力。实验结果表明了这种陷波器的优越性。(2)针对放大电路多模块间级联顺序影响电路整体抗工频干扰性能的问题,构建了以级联顺序为自变量,以中间级工频干扰等效放大倍数为目标函数,以各子模块电路输入电压允许范围为约束条件的级联顺序优化数学模型,给出了模型求解算法。实验结果验证了该模型及其求解算法的有效性。(3)现有信号源模型在产生复杂生物电波形上存在不足,导致电路仿真结果不直观,针对这一问题,构造并实现了一种改进的能产生复杂生物电波形的SPICE模型,它由基本周期性斜波源构成,而斜波源是通过串联的基本周期脉冲源构成,通过脉冲源间参数的相互匹配来实现较高的精度；同时,使用基于二阶导数的非均匀采样算法优化模型以提高仿真速度。仿真结果表明了该模型的有效性。(4)针对经穴电位采集系统程序设计中存在数据读取、数据存储、实时曲线显示等多任务与采样频率提高的矛盾,提出了基于“生产者-消费者”架构的改进多线程方案,该方案依据采集过程中各关键任务的时间复杂度分析结果,对线程任务进行更为合理的安排,并采用以库存量平衡为中心的编程思想,较好地解决了前述矛盾,使程序可维护性得到显著提高。(5)针对传统拟合基线漂移法在拟合点的定位上存在的漏检和误报,从阈值定位准则和误报剔除准则两个方面对其进行改进,实验验证了改进算法的效果；针对经穴电位放大电路多通道间固有的频谱差异影响后续特征提取与模式识别的问题,提出了多通道频谱差异校正算法,该算法基于各通道实际频谱特性和期望频谱特性,利用连续与采样信号的傅里叶变换的关系,确定放大电路多通道输出信号在频率域上的离散校正区间并估算该区间上每一个离散频率点上的幅度校正因子和相位校正偏置,最后实施校正运算。仿真与实验验证了该算法的有效性。(6)为表征经穴的“能量”特性,提出了基于PSD (Power Spectrum Density,功率谱密度)的经穴电位特征提取方法。首先,比较了不同PSD估计算法(Welch法、Levinson-Durbin递推法、Burg法和改进的协方差方法)在经穴电位PSD估计上的效果,从中选取Burg算法；分析了不同数据长度对于PSD估计结果的影响及使用多种准则确定AR模型阶次的方法；基于PSD进一步提取有效频带平均谱能量、低频平均谱能量、低高频谱能比三个特征,并以穴位点和非穴位点、感冒病人和健康人的生理状态区别为背景,实验比较了这几个特征的分类能力,结果表明：三个特征中,低高频谱能比能最好地反映穴位的特异性和人体生理健康状态的变化,穴位点的低高频谱能比高于其周围非穴位点的低高频谱能比,健康者经穴点的低高频谱能比高于感冒者经穴点的低高频谱能比。(7)为表征经络的“通”与“不通”状态,提出了基于经穴心动能量的双经穴电位特征提取方法,提取过程包括基于经穴电位波形的定位分段和心动能量分析与计算,为此首先研究了使用Top-Hat变换在R波定位时的结构元素优化选取问题,推导并验证了最优结构元素计算公式；在R波定位基础上计算心动能量序列,提出了两种描述心动能量的方法即绝对心动能量和百分比心动能量,并对它们进行比较,结果表明百分比心动能量的变化相对稳定,且呈正态分布,故使用百分比心动能量计算双经穴能量均值差异特征。实验结果表明了穴位与非穴位、疾病(感冒)与健康两大分类问题在该特征上具有可分性,疾病状态下的双经穴心动能量均值差异大于健康状态下的双经穴心动能量均值差异。