随着移动互联网的快速发展与应用,以无侵入检测为特征的便携式、可穿戴式人体体征参数传感技术成为研究热点,在家用医疗健康检测领域得到了广泛的关注。以测量电极为敏感元件的电容耦合测量技术,具有结构简单、灵敏度高、可实现非接触式检测等优势。论文在分析人体生物阻抗及生物电测量的电容耦合测量机理的基础上,研究电容耦合在人体体征参数获取方面的应用技术。重点针对皮肤表面阻抗、心电信号、阻抗容积率和血压等体征参数的电容耦合测量及信号处理技术展开研究工作,完成的主要内容包括:1.针对人体生物阻抗及生物电信号的测量问题,建立了基于电容耦合的人体体征参数检测模型,研究了接触式皮肤表面阻抗的多参数测量技术、生物电信号的电容耦合提取技术以及人体阻抗容积率的非接触式测量方法。2.针对皮肤表面健康状况的便携式测量问题,以叉指电极为敏感元件,建立了皮肤组织-接触电极体系的电阻抗等效模型,得到了等效阻容元件与皮肤表层介质电学特性之间的对应关系。在此基础上,提出了一种基于双频方波激励的双参数测量方法,可应用于皮肤表层的定量检测与评估。3.针对心电信号和阻抗容积率的非接触测量问题,以印刷电路板为基底,设计并制作了一种以反接二极管提供高偏置电阻的电容耦合非接触式测量电极,可在衣物外侧有效提取出人体体表电信号。针对心电测量问题,分析了参考电极对信号质量的影响,设计了三种电极配置方式。实验证明了电容耦合测量电极从衣物外侧提取生物电信号和阻抗容积率等方面的可行性。4.针对人体体表电信号测量中的噪声干扰问题,研究了奇异谱分析算法及其中滑动窗长和主元序列等关键参数的选取问题。通过分析奇异值分解与傅里叶变换矩阵形式之间的关系,提出了滑动窗长的计算公式。研究分析了奇异谱分析中各个主元的时域特征和频域特征,提出了两种选择主元序列的方法。由此,提出了一种提出了基于奇异谱分析的无监督降噪算法。并结合Golub-Reinsch和基于秩-1矩阵摄动原理,实现了奇异谱分析的快速算法。此外,提出了网络分层的奇异谱分析算法,提高算法对信号特征的提取能力。5.研究了改进奇异谱分析算法在处理实测信号中的应用效果,完成了足部心电信号及阻抗容积率的非接触式测量,实现了血压表征参数的检测。此外,探讨了改进奇异谱分析在呼吸信号及肌电信号处理上的应用效果。