随着生活节奏的加快,人们的生活压力也逐渐增加,更多的人出现抑郁、焦虑、失眠等症状。人将近三分之一的时间是在睡眠中度过的,睡眠是人体进行生理和心理修复的关键时期,长期处于睡眠障碍的状态会使人体各个器官和组织功能退化甚至恶化。鉴于此,睡眠监测对于人体健康状态预警和调节具有十分重要的意义。多导睡眠监测（Polysomnography,PSG）作为最常用的监测手段具有高准确性和监测参数全面的优点,但其结构复杂、成本高且舒适度低。因此,如何设计新型的睡眠监测系统兼具低成本、高灵敏度和高舒适度是目前研究的重点。自供能柔性驻极体压力传感器具有高灵敏度和制备工艺简单等优点,可构筑睡眠监测器件,用于探测人体的微动,实现对睡眠的非侵入监测。另一方面,传感器监测的人体特征是多种生理信号的叠加,需要结合相应的电子硬件平台、数字信号处理系统以及信号分离算法以实现对睡眠状态的实时监控。因此,本文提出了一种基于半球微弹体自驱动驻极体压力传感器的睡眠监测器件并匹配相应硬件平台,软件和算法,构筑一个完整的非侵入式睡眠监测系统。本文主要研究内容如下:（1）结合静电式驻极体压力传感器的理论分析与计算,本文制备了一种基于半球微弹体的高灵敏自驱动驻极体压力传感器并探究了半球微弹体的高度、直径和圆心距对传感器灵敏度的影响。通过仿真和实验数据分析发现高度、直径和圆心距分别为300μm、1.5 mm和2.5 mm的半球微弹体构建的传感器的性能最佳。该传感器由表面具有半球结构的聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜作为弹性支撑层和极化后的全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）薄膜组成,在施加1 N,3 Hz的外部压力条件下,输出开路电压为32V,短路电流峰峰值为1.2μA,转移电荷量为16 n C,具有良好的电学输出特性。同时,该传感器具有优异的稳定性,循环20000圈后的电学输出性能基本不变。在初始压力条件下（＜2 k Pa）,该传感器的灵敏度达到了6.22 V k Pa-1,为商用聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜的灵敏度的～150倍。在不接触体表的情况下,成功实现了对呼吸、咳嗽、心跳以及体动等的监测。（2）从硬件、软件和算法三个层面出发,基于半球微弹体驻极体压力传感器构筑了的一套完整的非侵入式睡眠监测系统,实现了对生理信号的提取与解析。在硬件平台的搭建方面,选择了AD9226模数转换芯片、AX7Z020核心板和HC-06蓝牙芯片分别作为采样转换、处理存储和无线传输三个主要部分。在软件和算法部署方面,设计了信号处理算法和数据流协调控制算法,实现了对生理信号的分离。具体如下:通过阈值监测方式提取体动信号;通过有限冲激响应（FIR）滤波器,分离出呼吸信号;提出基于差分的分离算法,可分离出心跳信号,相对于FIR滤波延迟减少了近50倍,同时具有更高的保真度。通过对数据信息进行挖掘,实现了对心率变异性（HRV）的时域分析和非线性分析,以及对中枢性睡眠呼吸暂停的监测。最后,在通用异步收发协议（UART）的基础上,分别针对实时模式和整晚监测模式设计了一套可扩展的私有协议,实现数据从终端到移动端的传输,开发了一套基于驻极体压力传感器的非侵入式睡眠监测系统。