良好的睡眠是身体健康的前提条件,随着生活节奏的加快,越来越多的睡眠问题影响着人们的正常生活,人们对此也愈发关注起来。睡眠监测是一种有效评估睡眠质量的手段,利用医疗装置进行睡眠监测成本较高,而既廉价又可以在家庭使用的无拘束式睡眠质量监测装置受到了广泛的市场需求。本课题利用睡眠生理学的基础知识,对床垫式睡眠质量监测系统进行设计。根据人体睡眠时期生理活动产生的压力变化,利用聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)压电薄膜传感器对呼吸信号及体动信号进行采集。设计硬件电路对采集到的信号进行预处理；利用C8051F350微控制器完成信号的模／数转换工作并利用串口传送至上位机；在上位机中使用LabVIEW软件平台设计程序,实现数据接收及显示界面,并进行特征提取,经过特征数据分析后再利用模式识别的方法进行睡眠分期,最后又设计了睡眠分期结果的优化方法,最终达到睡眠质量监测的设计目的。经过对睡眠监测系统的实际测试,系统可以实现对人体睡眠时生理信号的监测,并能够利用体动及呼吸信号进行睡眠分期,对睡眠质量的评估基本符合实际情况,系统基本满足设计要求。