脉搏血氧仪是一种可连续、无创、方便地检测动脉血氧饱和度的仪器。由于其在原理上还存在着缺陷,使得它在测量的精度、稳定性方面还有待于进一步的提高和完善。因此,通过查阅国内外众多文献,本文使用了一种基于动态光谱的脉搏血氧测量原理,并以C8051F020单片机为核心实现人体血氧饱和度的无创测量方法,从而实现了提高测量结果的精度。围绕着该目标,本课题主要完成了以下工作：1.动态光谱算法的理论推导与应用。由于传统的测量算法忽略了由人体散射效应带来的影响,因此会不可避免的引入误差,所示如果找到一种能对传统算法缺陷进行改进的算法无疑会提高测量的精度。本文经过长时间的研究和探讨,发现了由李刚教授提出的一种基于动态光谱的新型血氧算法,该算法用平均光路长代替了传统算法的几何光路长,并对算法进行了改进,可以避免个体差异以及测量条件等因素带来的影响。2.硬件电路的设计。根据脉搏血氧饱和度测量仪的原理,设计了以C8051F02单片机为核心的脉搏血氧饱和度测量仪的硬件电路,主要包括传感器驱动电路,带通滤波电路,放大电路,电压抬升电路,双光束分离电路,液晶显示电路等。3.软件设计。在Silicon Laboratories IDE环境下,利用C语言编程产生时序,控制光源驱动电路；实现A/D、D/A转换以及数据的存储,液晶的显示和脉搏波特征点的提取。4.血氧仪的定标以及误差,准确性的对比以及讨论。本系统利用INDEX2型脉搏血氧仿真仪血氧仪对本系统进行定标和校验,对实验数据进行了分析,对比了动态光谱算法与传功算法结果的差异,最后确定动态光谱算法的精度和稳定性与传统算法相比提升了1%-3%。