近年来,心脏疾病的发病率越来越高,已经成为仅次于肿瘤类疾病的致命杀手,严重威胁着人们的生命安全。心脏疾病如此棘手,主要原因在于此类疾病不易被察觉,会在突然之间发作,一旦发作就很有可能危及到患者的生命。因此,有必要定期甚至实时进行心电监测,做到能实时察觉,并及时就诊治疗。然而医院所使用的传统医用心电监测设备因其体积庞大、价格昂贵、便携性差的缺点,难以满足人们家用日常心电监测的需求。因此,对于家用便携式心电监测设备的研究与设计,不仅具有重要的研究意义,更具有实际应用价值。作者在广泛查阅国内外相关文献基础上,系统综述了便携式心电监测设备与自动分析技术的研究现状,针对现有家用便携式心电监测设备所存在的一些不足,完成了一款低成本的家用便携式心电监测及分析系统的设计制作及实验研究,该系统主要由便携式心电监测仪与上位机心电分析平台组成。论文首先基于心电信号的特点,在对主要元件进行硬件选型后,完成了心电信号采集与传输硬件电路的设计。前端模拟采集电路由前置放大电路、高通滤波电路、低通滤波与增益电路组成;数字电路由单片机最小系统电路、J-link电路、OLED电路、蓝牙无线传输电路等组成;基于各芯片的工作电压,设计了3.3 V的稳压电路,为整个系统持续供电;集成各功能电路,获得硬件电路的整体结构,进而完成PCB电路板的设计。其次,设计心电信号预处理算法,包括IIR高通滤波器和50 Hz陷波器,用于滤除基线漂移和工频干扰等噪声;提出一种改进的自适应双阈值法,提高了QRS波群检测的准确率;将心电预处理算法、QRS波群检测算法移植到单片机中,计算出心率值后,通过OLED屏实现心电波形与心率值的实时显示,进而完成便携式心电监测仪的制作最后,将便携式心电监测仪中经过软件滤波处理后的心电信号数据,通过蓝牙模块传输到上位机,然后基于LabVIEW软件,完成串口通信、数据复现、数据存储及人机交互界面的程序设计;进而设计心律失常诊断、心率变异性分析算法并移植到上位机,实现上位机对心电信号的分析诊断功能,进而完成上位机心电分析平台的制作。实验结果表明,本文所设计的家用便携式心电监测及分析系统能实现对人体进行心电信号的采集、显示、保存以及诊断分析,各项指标最大误差不超过3%,具有较好的可靠性,能满足家庭用户进行心电监测与分析的需求。