众所周知,心脏病已经成为威胁人类康健和性命的头号杀手。心脏病具备死亡率高的特征,并且突发性高、难以预测,所以能够进行实时的心电信号监测显得尤为重要。当前,随着人们生活方式的转变以及社会竞争的日益激烈,心脏病具有低龄化的趋向,人们需要一个可以随时进行心电监护的设备,而且能够不影响其工作和生活。基于人们需求的变化,便携式心电信号监护的理念一度兴起,并且引发了国内外研究人员的高度重视,具有广阔的应用前景。本文在阅读了大量国内外相关文献的基础上,综述了心电监护系统的发展现状,基于Cortex-M3研究并设计了一个低成本的便携式心电监测及分析系统,主要包括两个部分：便携式心电监测仪和上位机心电信号监测分析平台。本文的主要工作如下：第一,根据心电信号波形的特点,完成了便携式心电监测仪硬件电路的设计：心电信号调理电路,主要包括前置放大电路、右腿驱动电路、滤波电路及主放大电路；数字电路,选取STM32F101C6T6作为主控芯片,设计并实现了最小系统电路、OLED驱动电路、J-Link接口电路、蓝牙通讯电路等；根据各个芯片的特点,设计了电源电路和充电电路对整个系统供电。第二,基于STM32主控制器设计了心电预处理算法,包括平滑处理和50Hz工频滤波算法；基于自适应差分阈值法设计了心电特征点检测算法并进行了心率分析；然后将心电数据通过蓝牙模块发送到上位机,同时OLED屏上显示实时的心电信号波形和心率。最后,在Microsoft Visual Studio 2010环境下编写了心电监测分析平台,可以实现对心电数据的按需实时显示、保存和回放。还可以进行参数测量,包括RR间期、PR间期、QRS间期、QT间期等,打印出心电诊断报告以供相关医护人员诊断分析。针对心电信号现有的滤波算法,提出了基于集合经验分解与改进阈值函数的小波变换心电信号滤波算法,利用采集到的心电信号对该方法进行验证。实验测试结果表明,本文设计的便携式心电监测及分析系统运行稳定,性能良好。