脉搏血氧仪是一种可连续、无创、方便地检测动脉血氧饱和度的仪器。由于其在原理、系统设计和信号处理方法上固有的缺陷,使它在测量的准确性、精度和稳定性等方面还存在尚需探讨和完善的诸多问题。因此,我们提出新的研究方向,希望通过扩散光学理论改善脉搏血氧理论模型,从而提高测量结果的准确性和精度。准确的理论模型的验证必然需要稳定可靠的实验平台,因此,本文所论述的工作围绕着以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心部件的脉搏血氧平台的设计及实现展开。围绕该目标,我们主要完成了以下工作:(1)完成了以高精度为主要目标的数字式脉搏血氧饱和度测量系统的原理设计,将全部的信号处理工作安排到DSP中完成,从而保证了信号处理的精度和稳定性;改进了传统设计中的自适应调节方法,将调节信号放大倍数变为调节入射光的光强,从而提高了信号中有效信息分量所占比例。(2)在硬件设计方面,通过设计光强可调的背靠背LED驱动电路,环境光、暗电流剔除环节,以及交流信号提取环节,保证了测量所得信号的准确性,精度以及信息量。(3)在软件设计方面,在研究了光电容积脉搏波的信号特征后,根据其特征设计并实现了低通滤波,直流检出,容积脉搏波特征点提取和运动伪差剔出等相关算法。(4)分析并推导了一种基于扩散光学理论的脉搏血氧理论模型,并提出了使用其代替定标校验过程的可能性。