基于生理信号分析与处理的睡眠医学与睡眠研究有助于了解机体的生理机制，揭示睡眠的规律，改善睡眠质量，帮助诊治睡眠障碍和疾患。如何利用现代先进的信号处理技术，从复杂多样的生理信号中提取有用信息，是睡眠医学与睡眠研究的重要课题。 脑电、心电信号作为典型的生物信号，蕴涵着丰富的生理、心理和病理信息。生物信号处理和特征提取无论是在临床上，还是在研究人类非器质性信息(例如，疲劳、警觉、睡眠等)方面都十分重要。 本论文主要介绍了在心、脑电研究中为采集脑电和心电进行的相关的软硬件设计以及对生物电信号的分析。主要研究了以下几个内容： (1)脑、心电信号的采集。本论文根据脑、心电信号的基本特征，提出了系统的总体设计方案，探讨了脑、心电信号采集的原理、方法和设计思路。信号采集的方案包括前置放大，去除50Hz工频干扰，低通滤波，电平迁移以及后级放大。 (2)脑电信号的数字处理。仪器采用TI公司的推出的TMS320VC5509 DSP作为主处理器，这是一款C5000平台下的定点DSP芯片。以这款性能卓越的DSP处理器为核心，通过对外围器件的合适选型，完成了包括多路模拟信号输入通道、USB接口电路等在内的系统的设计。 (3)小波变换在生理信号的应用。主要研究了小波变换在心电图数据处理中的应用。小波分析是一种优于传统信号分析方法的时频分析方法，由于同时具有时域和频域的良好局部特性及自动调节时频窗的特点，可以聚焦于被分析信号的任意局部细节，使其在信号处理领域获得广泛应用。将小波变换应用于医学信号处理领域，是近年来在工具及方法上的重大突破。