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人心脏的收缩与泵血会引起人体同步的振动,这种振动会引起与人接触的外部物体发生同样的振动,用一些传感器检测这种振动信号就获取了心冲击图信号(Ballistocardiogram,BCG信号),对这种微弱振动变化的测量一直就是研究的难点。现在有很多传感器可以对BCG信号进行采集,如压电陶瓷或者电极贴片传感器等,但这些器件在一定程度上受到限制,比如价格高,结构复杂,舒适度差等。本文采用eTouch压电薄膜(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)作为传感器,这是一种高新分子材料所制成的,具有压电特性高,价格低廉,结构简单,安全无污染,灵敏度高的优良特性,可以实现对人体微弱生理信号(BCG信号)的非接触式测量。本文基于这种传感器设计出了一套人体生理体征信号(BCG信号)的采集与处理系统。本文设计了心冲击信号的硬件采集电路。这个硬件电路包含五个部分,分别是前置电荷放大电路,滤波电路和主电压放大电路,消除工频干扰的陷波电路,和电平提升与稳压电路。前置放大电路主要将压电薄膜产生的电荷转化为电压,滤波电路主要滤除高频噪声和直流干扰,滤波范围在0.15-30 Hz,主放大电路放大倍数控制在120多倍,陷波电路主要去除工频干扰,电平提升与稳压电路主要使输出的信号幅度满足单片机的ADC输入要求。通过本文设计的硬件采集电路,可以实现人在坐和躺两种状态下,都可以很好的实现对人体微弱的生理信号(BCG信号)进行检测与采集。本文编写了提取心率,呼吸率等相关的算法。心跳和呼吸波的分离采用了截止频率为0.48 Hz的低通数字滤波器进行连续三次循环滤波的方法,而心率和呼吸率值的提取则通过快速傅立叶变换在频域中确定。本文通过STM32单片机实现了对采集到的信号实行处理与显示。实现的功能包括心率算法,呼吸率算法的实现与显示。研究的结果表明,本文设计的基于eTouch压电薄膜的人体生理体征信号(BCG信号)的采集与处理系统具有可行性,同时这套系统具有安全便捷,灵敏度高,价格低廉,可靠性强等诸多优势。