人民健康问题是一个关系到国计民生的重要问题,近年来涌现出了许多有特色的无创检测人体生理信号的仪器。但是现有产品依然存在许多问题:通用性差,无法模块化扩展;体积大,不便携;智能分析功能不足。所以需要设计可模块化扩展、便携式、智能化的生理信号采集与分析仪器。论文的主要研究工作如下:1、设计与实现了多生理信号采集终端,可用于采集电生理信号(包括心电、肌电等)与非电生理信号(包括脉搏、皮肤电等)。选用TI公司的ADS1298作为电生理信号的模拟前端、ADS101E08S作为通用信号的模拟前端、AFE4400作为光电容积脉搏波的模拟前端,选择USB作为主要通信方式并选用Cypress公司的CY7C68013A作为接口芯片。设计并实现了前端采集电路的硬件与FPGA的逻辑电路,实现了多生理信号采集功能,可作为一个独立的采集仪器使用。该仪器委托了浙江省医疗器械检验研究院参照GB9706.1对其进行了安全性测试,在正常工作温度下与潮湿预处理后的测试中,泄露电流均小于0.001mA,都可耐受最高1500V的试验电压。2、论文在数据采集功能的基础上,基于全可编程芯片ZYNQ设计了智能分析终端,解决了多生理信号采集终端灵活性不高、用户体验不好、不利于算法在板处理的缺点。使用PetaLinux工具定制并移植了嵌入式Linux系统以实现复杂功能的任务调度;设计了字符设备驱动以实现可编程逻辑与处理器系统的双向数据交互功能。在此平台的基础上设计了一个支持向量机分类器以体现其算法在板处理的功能,使用一个公开的字符识别数据集初步验证了其效果。系统测试表明,多生理信号采集终端通过了 SPI通信、USB通信等测试,初步实现了生理信号的采集功能,通过了相关安全测试,证明了其可靠性与安全性;智能分析终端通过了 DMA传输测试,可用于实现生理信号的采集,支持向量机算法在字符识别数据集中的实现效果则证明了算法的在板处理功能。该研究成果将为临床医学、心理学等学术研究领域提供了数据采集与智能分析平台,同时对有特殊需求的专用仪器样机开发有指导意义。