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磁共振波谱和成像研究在化学，材料，生命科学领域都具有重要的应用价值。缩短实验时间和改善谱图分辨率一直是磁共振波谱学研究发展的重要挑战。另一方面，目前快速成像技术对磁场不均匀性非常的敏感，这也限制了许多快速成像的运用。本论文主要集中于发展磁共振波谱新技术用于加速NMR实验速度并改善谱图分辨率，和磁共振快速成像新技术用于增强抗拒磁场不均匀性能力获取图像。论文的主要内容可以归结如下: 1.系统的回顾了磁共振实验中常用的快速波谱和成像技术，包括时空编码和脉冲相位编码技术。进一步总结了不均匀场下基于分子间多量子相干获取高分辨NMR谱的方法及运用。解释了快速实验技术与分子间多量子相干高分辨技术的结合难点。 2.通过时空编码技术编码多量子相干演化信号在不均匀场下获取高分辨的一维，二维同核和异核，甚至三维NMR谱图。首先，本论文提出了基于分子间零量子相干和时空编码的UfiZQC序列在不均匀不稳定场下获取了高分辨的一维NMR谱。随后，通过追踪发生相干转移的两个偶合自旋之间频率演化并进行时空编码，单次扫描在线性不均匀场下获取了高分辨的二维同核相关NMR谱。另外，本论文提出了结合Hadamard频率编码（含溶质Hadamard频率编码和溶剂Hadamard频率编码）和时空编码技术的新方法快速的在不均匀场下同样获取高分辨二维同核相关谱。最后，论文将时空编码推广至异核实验中，提出了新序列在未知空间分布的磁场下基于偶极场调制获取了高分辨的异核谱图。 3.基于常规单量子信号演化，本论文利用一维先验化学位移信息，提出了基于脉冲相位设计和演化时间优化的间接维傅里叶编码技术(TOFEE)高效的获取灵敏度高并具有吸收线型的NMR谱图。 4.通过对预知感兴趣的化学位移进行多色脉冲的脉冲相位编码，并结合时空编码成像技术，本论文提出了快速的谱成像技术(PC-SPEN)仅需要若干次扫描即可得到感兴趣化学位移的图像，该图像抗拒不均匀场和磁化率不均匀性能力增强。 5.有机的结合时空编码在谱学与成像中的运用，提出了全新的交叉时空编码技术xSPEN，打破传统成像中使用同维度梯度读取该维度空间信息，换而使用辅助维度（非成像维）的梯度读取成像维度的空间信息。该交叉时空编码技术可以在任意不均匀场下单次扫描获取无扭曲和伪影的图像。