光学传感测量作为一种非接触式测量,具有稳定性好、抗干扰、精度高等优点,在传感测量领域中发挥着重要作用。在众多光学探测传感方法中,激光干涉法应用最为广泛。近年来,一种基于激光自混合干涉(Self-Mixing Interference,SMI)原理的新型传感测量技术得以迅速发展与广泛应用。相比于传统双光路干涉,SMI具有单臂光路的显著优点,因此整个系统体积更小、光路更为简化。本文基于SMI原理搭建了医学信号监测系统,该系统能够实现在体外对脉搏波非接触实时探测,同时创新性地引入极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)构建数学模型以此来预测人体血压值。本文结合光、电、信号处理三个模块构建完整的测量系统,旨在实现对人体血压动态监测。本文首先归纳总结了激光自混合效应的研究历程和发展现状。基于F-P三腔镜理论和L-K速率方程理论分别推导了自混合干涉系统的相位方程以及功率方程。在此基础上,运用Matlab仿真分析了 SMI信号与系统各参数变化的关系。其次,分析了自混合平衡光电探测的原理,推导出外置与内置两种情况下光电探测器获取的信号相位相反的阈值条件,并搭建实验系统验证了理论分析。接着,文中分析了血压与脉搏波之间的生理基础,并阐述了通过脉搏波预测血压的可行性。搭建基于650nm LD的脉搏波非接触自混合探测实验系统,包括光路系统、自混合信号预处理模块、A/D转换模块、DSP信号处理模块以及LCD显示模块。最后,运用ELM算法建立了血压模型,基于MIMIC-Ⅱ临床数据库对ELM模型进行训练,并对测试集进行预测得到预测误差,结果基本达到了美国AAMISP-10标准对电子血压计的精度。本文提出的测量系统无需任何的肢体接触和电连接,相比于传统需要在人体特定部位夹持压力传感器的测量方法,这种方法对于心血管系统的健康评估和疾病的临床诊断有着重要的意义,是未来发展新型心血管系统健康评估和疾病诊断技术的重要途径和有效手段之一。