光电容积脉搏波描记法（Photoplethysmography，简称PPG）是借助光电技术检测生物组织血液容积变化的一种无创检测方法，应用PPG技术可以测出人体的心率。PPG技术分为透射式和反射式两种，其中，反射式PPG技术不受传感器安放位置的限制，可以在体表任意部位检测，十分适用于穿戴式设备。本文基于反射式PPG技术设计并实现了一种可戴在手腕上的具有抗运动干扰特性的穿戴式心率计，能够在不影响使用者日常活动的情况下长时间、实时测量其心率，有助于对心血管疾病的预防和及时发现。本文以抗干扰、小型化、低功耗为原则完成了心率计硬件系统的设计，硬件系统主要包括6个模块电路：电源系统电路，PPG信号检测传感单元电路，PPG信号放大电路，三轴加速度计电路，低功耗蓝牙4.0电路，微控制器电路。采用超低功耗微控制器STM32L152CB作为系统的主控制器。在各放大环节中，为了解决PPG信号中无用的直流分量放大导致运算放大器饱和的问题，采取了将各放大环节的输出经低通数字滤波器滤出直流分量后反馈到其输入端以抵消直流分量的措施。PPG信号极易受到人体运动的干扰，设计基于PPG原理的穿戴式心率计需要解决的首要问题就是滤除PPG信号中的运动干扰噪声，而运动干扰噪声的频谱与心率信号的频谱重叠，无法应用根据信号频率特性滤波的滤波器解决运动干扰问题。针对这一难题，本设计采用自适应滤波器滤除运动干扰噪声，使用三轴加速度计测量加速度信号作为自适应滤波器需要的运动噪声参考信号，为了在自适应滤波器的稳态失调误差与收敛速度间取得良好折衷，本文在传统LMS自适应滤波算法的基础上提出并用C语言实现了一种变步长LMS自适应滤波算法，该算法计算复杂度低，具有较快的收敛速度，可用于对PPG信号进行实时滤波。软件方面，本文说明了心率计软件系统的架构及工作流程，借助MATLAB的FDATool工具箱设计了系统需要的Chebyshev II型低通数字滤波器，分析了不同类型容积脉搏波的波形特征，设计了可以在各种类型容积脉搏波上通用的心率算法。最后，本文通过一系列实验，对所设计的心率计在人体处于三种典型状态（静止、行走及跑步）下测量心率的准确性进行了评估。在各次试验中，心率计的总体心率测量准确率均大于85%，达到了设计要求，表明自适应滤波算法能够有效抑制运动干扰噪声。