疲劳是人体的一个复杂的生理状态,主要表现为身体和精神的疲惫,注意力和工作效率的下降。当今社会有很多场合要求人们精神饱满,否则容易出现重大事故而造成严重后果。例如,驾驶员疲劳驾驶、飞行员高空工作、外科医生手术等。所以,对人体进行疲劳检测是非常有必要的。本文首先对国内外关于人体疲劳检测研究的相关文献进行了全面的调研和查阅,简单学习并研究了心电信号的形成机理和生理特点；在此基础上,提出了基于心率变异性的人体精神疲劳的判定指标。本研究系统包括心电信号的采集和心电信号的分析处理两部分。对于采集方案,广泛采用的系统设计方案主要包括2种：一种是基于系统集成的芯片级的电路设计；另一种是利用现有的传感器和软硬件资源丰富的计算机搭建系统,考虑到前者开发周期长、成本高,本文采用后者设计方案。信号的采集以EKG-BTA心电传感器作为心电信号的放大器,能将心电信号放大到采集卡可以识别的状态；采用USB6211数据采集卡对放大后的心电信号进行A/D转换,将采集到的信号送入计算机中进行分析。电极不同于常规的心电图机而是采用导电织物,该电极安装在座椅上,不与皮肤直接接触,可以很容易的测出心电图。对于心电信号的分析,利用美国NI公司推出的一种基于G语言的图形化编程软件LabVIEW,它具有强大的数据处理功能,使心电数据的显示、处理和分析等全部由计算机完成。通过对心信号的噪声来源分析,将产生的噪声分别使用经典滤波器和小波变换方法对信号噪声的去除进行了对比分析。然后对心电信号的特征参数R波进行检测分析,并将R波检测算法的实验结果与麻省理工学院提供的心律不齐数据库(MIT-BIH Arrhythmia Database)的注释文件中标注的R波位置进行对比验证,证明本文提出的QRS波群检测算法达到了99.59%的检测正确率。最后通过检测出的R波,计算得到了心率以及RR间期并做出了HRV的时频域分析,为心电信号检测人的精神疲劳的分析奠定基础,经验证HRV的几项时频指标SDNN,TP, LF,HF,LF/HF可以用来检测人体的精神疲劳状态。最后,本文还使用LabVIEW设计实现了采集心电信号并实时显示、保存数据、波形回放、系统的启动与用户登录等模块。