表面肌电信号（sEMG）是众多生物电信号的一种,蕴含着丰富的人体肌肉运动信息,能反映生命活动的状态。也因其无创伤检测方式的优点,在人因工程、康复医学、运动监测及人机交互等领域得到了广泛的应用。手背部肌肉数量较少而且分布较散,对其肌电信号的有效采集对电极与皮肤的贴合度、电极密度与大小、采集通道数、输入噪声抑制、输入阻抗匹配、信号放大能力等信号采集系统的性能指标都有了更高的要求。本文从电极材料的选用、电极密度和大小、制作电极的方式等方面对柔性电极阵列进行设计,然后重点围绕微弱模拟信号的预处理、降噪电路、信号放大与处理芯片选型、电源选用、小型化等方面对信号采集装置进行设计与优化,最后设计软件系统实现对采集装置的控制与信号采集,并开展手背肌电信号采集试验。具体工作内容如下:（1）柔性电极阵列以及调理电路的设计。从电极的输入方式、电极材料、电极间距、电极形状与大小等方面考虑,设计的2×9规模的柔性电极阵列实现了电极阵列与不平坦区域的贴合。考虑表面肌电信号的幅度以及频率,设计了调包含了低频滤波和ESD保护的预处理电路和抑制共模信号的偏置驱动电路,有效的减小了输入阻抗。（2）多通道肌电采集装置硬件电路的设计。以ADS1299芯片为核心,结合外围电路、电源模块、充电模块以及串口通信模块,设计了八通道表面肌电信号采集系统,并最终实现了采集装置的小型化和可便携。（3）嵌入式软件的设计。采用C和C++语言在keil环境下设计了下位机程序实现对采集装置的控制并将采集的数据通过串口发送到上位机,并在上位机实现与用户的图文交互。（4）最后开展多通道表面肌电采集系统的性能和手背肌电信号采集测试,验证了该采集装置能够有效提取手背部肌肉的微弱离散肌电信号。本文研究结果表明设计的采集系统对提取微弱肌电信号的有效性,对设计更大规模的手背部表面肌电信号采集系统具有借鉴意义。