随着我国经济水平的不断提升,人民生活水平得到显著改善,人们对自身身体的健康状况也愈发重视。心血管疾病由于具有很强的突发性和较高的死亡率,已成为我国致死率最高的疾病,因此人们对开展心血管疾病预防和诊断工作的重视程度也在不断增加。心电图是目前诊断心血管疾病最直接、最有效的手段。常规的心电图检测仪操作较复杂,不易携带,且不能实时监测心电信号。因此,研究并实现一种可以长期实时提取心电信号,可进入家庭的便携式心电监测仪,对于实现心血管疾病的防治具有重要的意义。心电信号的提取方法是实现便携式心电监测的关键部分。针对目前心电监测过程中存在的问题,本文结合LC谐振电路无线能量传输原理和非接触式心电测量技术,提出一种便携的非接触式心电信号提取电路。传感器电路通过两个变容二极管串联来感应心电信号的变化,可以抑制共模信号,放大差模信号;读取电路通过相位检测提取心电信号的变化,并通过信号处理电路对信号进行放大和去噪处理。本文的主要工作有:(1)简要介绍心电信号的基础知识,以及电路中使用的非接触式心电测量技术和LC电路磁耦合谐振式无线能量传输原理。分析便携非接触式心电信号提取电路的检测原理,包括传感器电路工作原理以及一体化电极原理。根据读取线圈端等效阻抗的相位与传感器电路中可变电容的关系,提出基于相位检测模式的心电信号提取电路。(2)针对心电信号提取电路中的平面螺旋电感进行物理模型分析,确定平面螺旋电感的设计优化原则,通过Ansoft HFSS电磁仿真软件搭建传感器线圈模型,确定传感器线圈的几何参数以及主要性能指标,并完成传感器电路的设计。同时搭建两线圈互感系数仿真模型,分析读取线圈几何参数和两线圈位置关系与互感系数之间的关系,从而确定读取线圈的几何参数以及性能指标。(3)完成读取电路硬件设计与仿真。采用压控振荡电路产生高频正弦波信号,通过AD9901实现信号鉴相功能,并且设计信号放大电路和滤波电路对提取出的信号进行初步处理。(4)制作并测试心电信号提取电路。电路采用±5V电源供电,输入低频小信号模拟心电信号,设计共模信号输入和差模信号输入对比实验,并对实验结果进行分析。实验结果证明,读取电路可以实现低频小信号的提取,传感器电路可以抑制共模信号,放大差模信号,差模信号输入的增益为38,电路的共模抑制比为89.9。