氧是维持人体生命活动的重要物质,血氧饱和度是衡量人体血液携氧能力的重要参数。通过无创的方法对血氧饱和度进行监测能够为医生的临床行为提供快速、直接、有效的生理参数。然而在血氧饱和度动态测量方面,环境噪声的干扰、病人的活动、脉搏波信号基线的漂移、信号幅值过度变化等都会影响到测量的准确性,甚至造成仪器无法正常工作。如何用无创、经济的方法获得准确、可靠的血氧饱和度值是生物医学工程领域不断探索的课题。首先,详细介绍了血氧饱和度的概念和脉搏血氧仪的发展历程及其研究现状。并在深入了解脉搏血氧仪监测原理及其方法的基础上,利用郎伯-比尔理论推导出了脉搏血氧饱和度监测的计算公式。其次,设计了脉搏血氧饱和度监测系统。在硬件电路上,以MSP430单片机为开发平台,设计了自动增益控制电路、可调积分放大电路和可控截取放大电路,以及串口通讯电路和电源电路;在软件设计上,首先用数字滤波技术对从硬件电路提取出的脉搏信号进行预处理。然后在深入了解LMS自适应滤波和小波变换原理的基础上提出了基于多重小波变换的LMS自适应滤波法,用以进一步处理脉搏信号。最后采用移动平均算法计算血氧饱和度。最后,对影响脉搏血氧饱和度测量精度的因素:血流灌注小、血红蛋白的质与量和血液中的色素成份等因素进行了详细的分析;并且对背景光的干扰、电磁干扰和运动伪差等干扰因素进行了深入的研究,并针对性的提出了一些应对措施。