本文利用数字信号处理技术对描述磁纳米粒子顺磁特性的朗之万定理进行深入研究。通过离散化朗之万函数并且利用傅里叶变换分析磁纳米粒子在交流激励磁场下磁化强度模型的频谱信息。此磁化强度谐波混频信号的每个谐波幅值与单位体积内粒子浓度成比例，而谐波比值与浓度无关，与温度成函数关系，它能作为在不知粒子浓度的情况下作为温度近似的依据。本文分别利用数字相敏检波技术(DPSD)及最小二乘的系统辨识算法检测各奇次谐波幅值，从测量精度和实时性方面分析各次谐波幅值的温度敏感性。这种通过测量磁纳米粒子交流磁化强度各奇次谐波幅值的方法将提供一种高精度的组织深处温度(场)测量技术，在生物细胞靶向定位和调制细胞热疗领域具有重要意义。首先，本文对基于朗之万顺磁定理的交流磁化强度模型进行离散化近似并利用傅里叶级数确立交流磁化强度多项式测量模型。在弱静激励磁场中，磁纳米粒子的磁化率符合居里顺磁定律；在弱交变磁场下，其磁化强度中各奇次谐波幅值具有温度敏感性。通过实验仿真改变交流激励磁场的幅值，本文确定磁纳米粒子交流磁化强度各奇次谐波四项式逼近理论测量模型。其次，考虑到各次谐波幅值包含有磁纳米粒子的浓度与被测温度信息，本文阐述利用数字相敏检波算法(DPSD)提取各奇次谐波幅值的原理，并分别通过DPSD并行测量和串行测量方式评估随机白噪声环境下的各次谐波幅值数据检测结果。DPSD算法的显著特点在于以采样时间换取计算精度。正是由于反复利用采样点进行互相关计算，其检测混频信号中各次谐波的实时性能得不到满足。针对上述问题，本文提出基于最小二乘的系统辨识算法提取各次谐波幅值的原理及分析仿真数据结果。虽然基于这种算法的检测实时性能够有效满足各次谐波随温度变化的跟踪检测要求，但是采样频率的正确选择对淹没在随机白噪声中的各高次谐波微弱幅值检测产生重要的影响，因为欠采样会造成辨识精度低，过采样引起计算机的截断误差造成辨识的充分条件得不到满足。最后，本文对比两种算法在针对交流磁化强度混频信号各奇次谐波提取中不同的特点和效果，提出其在利用各次谐波函数关系完成温度检测及温度成像中的适用性。