磁共振成像信号接收与重建图像的质量密切相关,因此研究高性能的信号接收方法具有重要意义。由于采用专用数字下变频器作为数字接收机的核心器件,传统的磁共振成像信号接收方案不够灵活,运算精度受限,影响图像信噪比,这已成为当前制约成像质量的重要因素。针对这一问题,本研究采用高速数据采集卡对回波进行采集,以此为基础开展相关数字接收机算法与硬件设备的研究。首先,本文研究了数字接收机的多级滤波抽取算法,使用Parks-McClellan设计法设计了等波纹滤波器组。通过对各级滤波器通带容差、阻带容差和过渡带宽的优化设计,有效降低了滤波器的阶数,提高了运算效率。近年来发展的图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU),处理速度可达到每秒十万亿次浮点运算,并且编程灵活。本研究采用基于GPU直接处理回波数据的技术方案(包括数字混频、滤波抽取与傅里叶变换重建),在业内尚属首次。这样,滤波算法可以灵活地实现,并达到了最高的运算精度。将本文设计的等波纹滤波器组应用到基于数据采集卡和GPU的数字接收机中,提高了成像信噪比。同时,对GPU程序进行优化,有效的减少了信号接收和图像重建的时间,达到了实时处理的效果。此外,鉴于TI公司的多核DSP-TMS320C667x系列是最快的浮点DSP,本文研究了多核DSP程序设计方法,对信号接收和图像重建算法在多核DSP上进行了单核评估并设计了多核实现的方案。实验结果表明,本文设计的基于数据采集卡和GPU的信号接收方法显著减少了成像时间并提高了图像信噪比,可以满足磁共振成像实时信号接收与图像重建的需求。