精神疾病已经成为我国乃至世界范围内的公共健康和社会问题，诊断缺乏量化的指标和依据。探测脑功能是研究精神疾病的有效途径。将弱磁阵列等电磁刺激作为引起脑功能状态变化的输入，脑电图和脉搏波等生理信息作为输出来探测脑功能是一种新方法。本文建立一种可控刺激的新型脑功能探测系统并进行分析，为实现精神疾病的早期诊断提供了思路。在对目前功能核磁共振、脑电图等脑功能探测系统和无创式脑刺激装置进行分析和总结的基础上，提出新型的可控阵列刺激和脑电图等脑活动信号检测相结合的方式，搭建了脑功能探测系统的整体框架；分析了系统各个部分的功能需求和联系以及在实现过程中使用的技术和将会遇到的问题，给出了解决方案；对脑电信号检测部分进行了放大电路、模拟数字转换电路和数字滤波算法的设计及性能测试，设计了弱磁阵列刺激下多通道脑电信号检测电路的实现方案；设计了光电容积脉搏波检测方法，给出了恒流源电路和光强检测电路的实现方案。设计了认知和平静状态下脑电信号检测和分析的实验，用频域和相干性估计的方法分析了单一脑区功率谱的变化和不同脑区之间信息的交流，提取大脑功能的特征参数。以声音、颜色等作为刺激源，设计了刺激条件下脉搏波信号检测和分析的实验，用心率变异性分析方法研究了这两种因素分别对于人情绪的影响，发现了情绪与刺激之间的部分规律和特征参数。构建了脑功能探测系统的软件平台，提出并设计了刺激和多模式脑活动信号全面监控的体系结构，将可控刺激，数据采集，脑电图、脉搏波的特征提取和脑功能分析整合为一个整体。本文设计的新型脑功能探测系统，具有弱磁场，全脑域和参数可调的刺激模式与脑电图、脉搏波多种脑活动信号的检测和分析相结合的特点，为精神疾病的诊疗提供了一种新思路。软件的可扩展性也为新的数据模式和分析方法的植入和扩充提供了接口。