阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是一种常见的慢性睡眠呼吸障碍疾病,持续气道正压通气(CPAP)呼吸机是目前治疗OSAS最安全有效的方法。CPAP呼吸机通过面罩向患者提供一定的气道正压,防止气道塌陷,减少或避免打鼾、低通气和呼吸暂停的发生。国内对CPAP家用呼吸机的研究尚处于起步阶段,与发达国家有较大差距。本文根据家用呼吸机的发展现状,结合数字信号处理技术和嵌入式操作系统,研究了家用呼吸机的呼吸信号处理算法和远程通信技术,设计了一款基于μC/OS-Ⅱ和嵌入式Linux双核心的家用呼吸机。本文研究了家用呼吸机的结构和运行原理,分析了家用呼吸机的控制策略和常用参数,确定了家用呼吸机的功能和技术指标。为了在完成呼吸信号实时处理的同时,实现数据存储、远程通信和触摸屏人机交互功能,本文中家用呼吸机采用双核心设计。实时控制核心采用基于Cortex-M4核心的微控制器STM32F407,运行μC/OS-Ⅱ操作系统；远程医疗核心采用基于ARM9核心的微处理器S3C2416,运行嵌入式Linux操作系统。本文研究了数字滤波技术和呼吸信号处理算法。设计了ⅡR数字滤波器处理呼吸流量信号,ⅡR低通滤波器用于滤除流量信号中的高频干扰和计算漏气量；ⅡR高通滤波器从总流量中分离出人体呼吸流量,用于实现呼吸触发。根据人体呼吸流量波形特点确定了滤波器的技术指标,借助MATLAB设计了滤波器的系统函数,通过对比滤波前后流量波形,实际验证了滤波效果。本文在数字滤波技术的基础上,研究了呼吸信号处理算法,实现了漏气补偿、主动压力释放、呼吸暂停检测和低通气检测等关键技术。实时控制核心的主要功能是呼吸信号实时处理,在μC/OS-Ⅱ实时操作系统基础上,实现多任务运行,完成压力和流量的实时采集、持续正压控制、漏气量测量、漏气补偿、呼吸触发、呼吸暂停检测和低通气检测等功能。远程医疗核心的主要功能是呼吸数据存储、远程通信和触摸屏人机交互等,该核心在嵌入式Linux操作系统基础上,运行多线程应用程序。应用程序读取实时控制核心的呼吸数据,使用SQLite数据库完成数据存储和查询。通过Wi-Fi自动配置技术,实现了呼吸机自动连接Wi-Fi热点；建立TCP服务器,实现与手机客户端通信；连接远程服务器,实现治疗数据上传；通过与远程医疗专家直连,实现远程诊断、修改治疗参数和下载治疗方案。通过Qt图形界面框架,实现基于触摸屏的人机交互。实验结果表明,本文设计的家用呼吸机充分结合了μC/OS-Ⅱ操作系统和嵌入式Linux操作系统的优势,保证了呼吸信号处理的实时性,提高了数据存储、远程通信、人机交互的灵活性,实现了远程医疗功能。