作为PET技术的延伸，小动物PET的出现为活体动物实验提供了一种全新的方法。该技术正成为药物开发、肿瘤学、人类疾病研究（如神经系统和心血管疾病）以及基因组学研究的重要方法。然而由于小动物的心脏都比较小，且在不停地跳动，使得PET图像的清晰度下降，影响定量分析的准确度。在这种情况下，本文设计了一套针对小动物模型的PET成像心电门控系统，以期消除由于心脏收缩引入的干扰。本文首先介绍了门控技术的原理、方式，然后根据系统功能需求，提出PET门控系统的架构设计，接着对系统的实现进行了详细的描述。本系统采用CPLD570作为控制模块，为将来系统功能的扩展提供了基础，采用高集成度、功能强大的PTR6100作为无线通信模块，降低了功耗，节约了成本。采用电平触发的方式实现同步采集数据。硬件部分完好地实现了同步采集小鼠的心电信号，软件部分准确地实现了心电特征点提取算法和合理的分段算法，对PET符合数据进行了有效的分段。在完成了系统的开发之后，我们将系统应用于实际的小鼠心脏成像实验。实验结果证实了该门控系统的有效性，同时说明了合理分段的重要性。最后，我们从不同的方面，对整个系统的性能进行了评估。该系统具有简易、低功耗以及即插即用的特点。