心血管疾病是当前人类健康的主要威胁之一,有效的预防和治疗对改善人类健康、提高生活质量具有重要的意义。心电信号和脉搏信号包含了丰富的生理信息,是心血管健康状态的外在体现。通过心电和脉搏信号的变异性分析,评价心血管功能状态,一直是心血管疾病预警和无创检测研究的热点之一。本文以心率变异性(HRV)和心舒间期变异性(DPV)为切入点,旨在分析年龄和心衰对HRV和DPV的影响,为心血管疾病的早期检测提供创新思路和技术支持。本文所做的主要工作如下：(1)提出了一种改进的心电信号特征信息提取小波变换法方法,并构造了基于心电定位的脉搏波特征信息提取方式。首先对心电信号进行连续小波分解,将不同分解尺度下的小波系数进行叠加,以突出R波特征,多尺度综合分析,利用小波变换模极大值法识别R波。然后,基于生理机制中心电和脉搏波特征点之间明确的时间先后对应关系,以R波位置为参考点,对同一心动周期内脉搏波的起点和切迹点进行定位。该方法缩小了数据搜索的范围,提高了算法运行的速度和实时性。(2)研究了HRV和DPV以及二者耦合关系随年龄的变化趋势,探讨自然衰老对心血管系统功能状态的影响。结果表明,随着年龄的增长,HRV的变异性丢失。DPV随年龄的变化趋势与HRV基本保持一致,这与已有的HRV主要由DPV来体现的结论相符。此外,HRV和DPV短时相关性随着年龄的增加,减小趋势明显,而长时相关性则基本保持不变。这一结论提示,自然衰老使心血管系统的变异性降低,而这种降低则可能意味系统对环境适应能力的减弱。同时,低时间尺度上的HRV-DPV复合序列的复杂性降低可能是心血管系统老化的一个特异性表现。(3)研究了心衰的发生对HRV和DPV以及二者耦合关系的影响,并对正常组和心衰组之间的区分度进行统计学分析。两个组别的试验对象在选取时保证年龄匹配,以排除年龄因素对结果的影响。研究发现,心衰组的HRV指标与健康组相比,存在显著的差异,因此可以作为心血管疾病诊断的特征参数。但是,DPV在两个分组间的差异性不如HRV明显,这可能与数据分析方法或者心衰对心舒间期的影响机制有关。对HRV-DPV的耦合性的对比发现,两个组别在不同时间尺度上的复杂度均存在明显的差异。这一结果表明,与年龄对HRV-DPV的耦合性的影响进程不同,心衰使HRV和DPV短时相关性和长时相关性均发生改变,而此结论可用于心衰的无创检测中,HRV-DPV的长时相关性在心衰检测时,具有很高的特异性和敏感性。