血氧浓度(SPO2)是表征人体身体参数的一个非常重要的指标,同时SPO2的检测已经在临床的实践中被证明具有重要的意义。随着社会科技的发展,可穿戴设备如雨后春笋般的发展起来,专用血氧芯片的研发对于可穿戴医疗的发展具有重要的意义。本文深入的学习了血氧信号的特点,主要表现在电压幅值小,在mV级别;频率低,有效频率在0.5Hz-5Hz之间;容易在探测过程中受到身体移位带来的运动噪声和心肺呼吸带来的基线漂移噪声的影响。为了正确的计算SPO2的值,必须对运动干扰噪声和基线漂移噪声给予去除。本文通过阅读大量的文献及进行MATLAB仿真后在经典小波变换的基础上提出了本文的算法,本文算法通过MATLAB仿真表明可以对血氧信号的运动噪声和基线漂移噪声进行很好的滤除。本文算法涉及到很多次的循环迭代,针对软件处理循环迭代的速度慢的特点,基于可穿戴血氧芯片对算法进行了硬件电路的实现。考虑到可穿戴设备要求的小面积与低功耗的要求,进行了多种功能模块的复用,特别是对24位乘法器模块的复用,减少了整个硬件电路的面积,同时降低了功耗。本文在硬件电路设计完成后利用仿真工具对电路进行了功能仿真,同时在FPGA上进行了验证以及性能分析。本文的算法同时在SMIC 0.18μm工艺下进行了ASIC设计与实现,在此工艺下,硬件电路的面积为205579.390 um~2,门数为2.34万,时钟频率最快为100.3MHz。本文的可穿戴血氧芯片已经通过MPW,芯片面积为4mm?3mm。