近年来,互联网行业飞速发展,人机交互技术越来越普遍,作为一种更符合人类习惯的人机交互技术,手势识别技术越来越受到各界学者的重视。目前较为流行的手势识别技术受光线、天气等环境因素的影响较大,而基于平面电容传感器的识别技术则有较强的鲁棒性,且作为非接触式的传感器,更加适合应用于动态手势识别。本文在平面电容传感阵列的设计及信号采集处理等方面进行了相关的研究。本文设计的平面电容传感阵列动态手势识别系统具有较高的稳定性及识别率。首先从原理出发,从理论上对电磁场的特性以及电介质进行了分析,对平面电容传感器的感应机理进行了理论分析,给出了影响传感器感应性能的因素。基于上述理论研究,详细介绍了平面电容传感器的四大性能指标,并通过COMSOL仿真软件得出平面电容传感器的结构参数及形状对传感器性能产生的影响,同时对传感器对于不同手部位置的电容变化进行了仿真,确定了平面电容传感器阵列对手部位置识别的可行性,此外还研究了相邻传感器之间的串扰问题,并决定在相邻传感器之间加入电极屏蔽。最终确定本次电容传感器的参数为半径为13cm,电极宽度与电极间距均为1cm的螺旋结构。阵列结构设计采用正六边形阵列,共7个传感单元。对现行的几种微小电容检测方法进行了分析与比较,最终采用交流锁相放大电容测量电路,并根据所选择的电容测量电路进行了手势信号获取硬件电路的方案设计,其中主要包括FPGA主控电路、激励信号源设计、数字检波模块设计、信号采集及以太网信号传输设计等。采集到的位置数据受环境白噪声及相邻传感器串扰的影响,需要将得到的位置数据进行卡尔曼滤波,使滤波后的数据更加平滑。最后通过采用隐马尔可夫模型（HMM）,提前通过对不同手势做HMM模型的参数矩阵的训练,在识别时通过计算当前手部位置序列对于不同HMM模型发生的概率匹配本次动态手势,并通过MATLAB实现对HMM算法的训练及概率计算。最终经过实验验证了该手势识别系统的可行性,且简单手势的识别率可达100%,平均识别率均高于95%。