脉搏血氧饱和度信号的监测与分析已经广泛应用于临床危重症患者的监护，如患病者手术麻醉、监护、手术后的恢复以及呼吸睡眠研究等方面。但由于透射式血氧饱和度仪的安放位置比较单一，难以对人体多个部位脉搏血氧饱和度信号进行有效监测（如前额、胸部、背部等)。因此，在探索透射式脉搏血氧饱和度仪的同时，很多研究人员开始了对反射式脉搏血氧饱和度仪的研究。然而相对于透射式脉搏血氧饱和度仪，目前在国内关于反射式脉搏血氧仪临床监测数据的研究报告比较少，在国内还没有出现成熟的反射式传感器产品。因此本文是基于扩散传输理论，应用光电反射式传感器对脉搏血氧饱和度进行检测，以TMS320VC5509ADSP芯片为开发平台，研制了一种反射式血氧饱和度的检测系统，给出了该系统脉搏血氧饱和度信号的计算公式。同时还运用检测出来的脉搏信号进行睡意特征提取。在硬件装置方面，由于本装置的设计目标是应用于便携式人体生理睡意信号检测，同时要求具备实时性，高精度和具备较强计算能力以实现信号分析处理，所以DSP芯片当作为系统控制芯片的首选。本文中选择DSP芯片的型号为TMS320VC5509A。光电脉搏血氧饱和度传感器选取波长为660nm和940nm交替发光的二极管以及光敏管。运用两者制作而成的光电反射式脉搏血氧饱和度传感器采集脉搏血氧饱和度信号，并将采集得到脉搏信号经过放大滤波后送入DSP芯片中。在整个过程中，选取透射式脉搏血氧饱和度传感器作效果对比。其对比结果显示，自制的反射式传感器完全能够运用于信号的采集，而且在采集的位置优越于成品的透射式传感器。其中DSP芯片通过内置10位ADC对脉搏信号进行转换，信号经过AD转化后再进行去除基线漂移和工频干扰等预处理，并对预处理后的脉搏信号进行显示和脉率信息提取。在本文实验中，被采集得到的脉搏信号通过滤波等预处理后经过样本熵对其作睡意信息特征提取。睡意处理结果证明脉搏信号可以进行睡意检测，样本熵有望作为睡意检测的一个客观性生理指标。这对睡意检测提供了新的思路方法。同时该系统操作简单，检测效果较好，可为将来的睡意检测奠定良好的基础。