肌电信号是指肌肉电活动在时间、空间上综合产生的生物电信号，肌电信号不仅与神经控制信号有关，也与肌肉本生的生理学特性有关。目前对肌电信号的研究被广泛地应用在康复工程学、临床诊断、运动学和体育运动等各领域。本文以国家自然科学基金项目为背景，在介绍肌电信号产生机理和噪声产生条件的基础上针对运用于动物实验的设计要求，研制了一套用于采集自由活动中动物肌电信号的采集系统，主要包括电极材料的选择、记录电极的植入方式、放大电路的设计、滤波电路的选择和上位机数据分析管理软件的研发等。本文设计出了一种便携式的专门用于动物实验的高精度肌电信号采集系统。系统包括了硬件与软件两部分。硬件设计部分选择线电极记录信号，采用芯片级封装的双通道仪表放大器AD8222构成置于大鼠颅骨的前置放大板，配合典型滤波放大电路和USB-4716数据采集卡完成对肌电信号的拾取工作；系统的软件设计部分不仅研究了采用广义似然比检测法对肌肉收缩起止点进行判断的算法，而且利用LABVIEW和MATLAB设计了对实验数据进行分析和管理的应用程序，控制采集卡完成信号的采集和传送任务，并在上位机中完成对数据的滤波和存储功能。最后本文介绍了肌电电极植入目标肌肉的外科手术过程以及肌电信号记录与分析的动物实验，结果表明该采集系统不仅能够采集自由活动过程中动物后肢的肌电信号，而且采用肌肉收缩起止时刻判断算法对采集的肌电信号进行分析，得到起始点判断最大误差为4.9%，终止点判断最大误差为4.4%。