心电信号(ECG)是诊断心脏疾病的主要依据。对心电信号进行分析处理,以及时准确获取病人生理活动可靠的内部特征信息,是生物医学研究者所面临的重要问题。心电信号是一种微弱低频的非平稳信号,具有随机性和噪声背景强等特点。对其进行分析过程中需要反映其局部变化的特征。时频分析方法能够很好地反映信号时频局部变化的特征,决定了其在心电信号分析领域的重要性。人体心电信号一般比较微弱,幅度仅在10μV~4 mV,极易受环境中各种干扰的影响,心电信号分析前期的去噪处理工作显得至关重要;R波在心电信号特征波形中占有非常重要的地位,它的检测定位为我们提取心电信号的其他参数提供最基本的依据;心率变异性信号中含有人体自主神经活动的重要信息,提取其瞬时特征信息,可以为病理分析及疾病诊断提供可靠的定量指标。本文主要基于小波变换方法以及Hilbert-Huang变换方法对心电信号进行了包括去噪、R波检测以及心率变异性分析的研究。并通过大量的实验结果对比分析,验证了它们各自的优缺点。小波变换的多分辨率分析的特点,能很好地反映信号的局部特征。但是小波基的选择问题,以及小波分解的非单频率分量问题给研究工作者带来一定困难。Hilbert-Huang变换方法的自适应性以及时频聚集等特点体现了其应用于心电信号分析的优势。