随着人们对脑机接口技术的研究深入,人们对脑内的工作机制越来越感兴趣。由于技术的发展,使得人们对人脑的认识越来越深刻,可以从多个维度,如:使用脑电信号(EEG)和核磁共振(fMRI)信号,研究人脑工作机制。本文的主要工作是搭建在核磁扫描环境下进行脑机接口实验系统,为EEG-fMRI信号融合研究做准备工作,且从EEG信号的角度研究脑部活跃区域的定位。首先,本文分析在核磁扫描环境下EEG信号噪声产生的原因,然后研究噪声的特点。随后回顾前人提出的假设和方法,如平均相减法(Imaging Artifact Reduction,IAR)和模板相减法(Artifact Slice Template Removal,ASTR)。最后根据前人方法的缺陷,作者提出了聚类模板生成法(Cluster Template Removal,CTR)。该方法假设:所有Slice的噪声并没有特别的相似规律,但是有些噪声是具有一定的相似性。使用聚类的方法,求出每个簇的模板,减少模板的误差。最后仿真表明若噪声信号在每个Slice中不是大致相同的是,CTR方法结果比IAR和ASTR有很大的改善。随后,作者使用Brain Products公司的Brain Amp MR系列放大器和一套软件构建了在核磁扫描环境下进行脑机接口实验系统。但是系统运行时核磁去噪算法的实时性比较差,会导致系统不能及时的读取放大器缓存里面的数据从而导致数据丢失。作者针对这个问题优化系统设计,采用多线程和去噪通道可选的方法降低去噪算法的计算量,使得实验能够在核磁环境下顺利进行。随后使用核磁环境下记录的EEG信号,用于后续章节脑电源定位算法研究。最后,作者使用EEG信号,利用波束形成技术对脑电源信号定位课题进行了讨论。在这部分,作者首先论述了波束形成技术的基本原理,然后分析和讨论传统波束形成技术遇到的问题,例如信号相关性和传导矩阵误差给波束形成技术带来的影响。随后使用仿真进行验证和分析。最后,作者介绍了凸优化理论的基本知识并使用凸优化理论对传统波束形成技术所遇到的问题进行改善。并使用上述实验数据,验证视觉刺激的脑部响应区域