传统的生物电阻抗谱（BIS）测量是基于单频正弦波激励分时扫频的原理,耗时较长且很难做到整周期采样,进行离散傅里叶变换时会造成频谱泄露,影响了测量精度。本文提出了一种基于多频率正弦信号（Multisine）激励、整周期同步采样的BIS快速测量方法,从根本上抑制了采样信号的频谱泄露,实现了在一个基波周期内多个频率点的BIS快速准确测量。本文包含的主要内容如下:1、通过介绍BIS的测量原理与发展历史,说明了 Multisine信号作为激励信号的优势,详细讨论了现有的低波峰因数（CF）Multisine合成算法存在的不足;2、提出基于Multisine整周期同步采样的BIS测量系统实现方案,并通过MATLAB仿真实验从理论上验证了整周期同步采样可以从根本上抑制频谱泄露的产生;3、设计并实现了一套可以实现整周期同步采样的BIS测量系统,该系统通过现场可编程逻辑门阵列（FPGA）控制数模转换器（DAC）产生Multisine激励信号,同时同步控制双路模数转换器（ADC）对激励信号和响应信号实现整周期采样,并详细介绍了 FPGA中基于Nios Ⅱ控制ADC同步整周期采样与数据缓存的实现方法;4、提出了一种改进的使CF最小化的Multisine合成算法,该算法可以按用户所需合成任意频谱分布的Multisine信号,合成了等幅值频率均匀分布、变幅值频率均匀分布、等幅值频率伪对数分布、变幅值频率伪对数分布等四种典型频谱分布的Multisine信号,对比分析表明这些信号均达到或接近了业界最小的CF值;5、分别采用上述四种不同频谱分布的Multisine信号作为激励信号,利用本文所设计的BIS测量系统对三组具有不同参数的RC阻抗模型进行了 BIS测量实验,实现了上千个频率点毫秒级快速测量并达到了较高的精度;6、通过分析阻抗谱测量中的噪声来源,建立了噪声下的阻抗谱测量模型,分析了电流噪声和电压噪声对测量值的影响,且对测量值进行了无偏估计,得到了系统的信噪比。本论文所提出的整周期采样及实现方法、改进的Multisine合成算法等成果在BIS测量领域有广泛的应用前景,具有一定的学术参考意义和实用价值。