人体与外界环境进行气体交换的总过程，称为呼吸。通过呼吸，人体不断地从外界环境摄取氧，以氧化体内营养物质，供应能量和维持体温；同时将氧化过程中产生的CO2排出体外，以免CO2过多扰乱人体机能，从而保证新陈代谢的正常进行。所以，呼吸是人体重要的生理过程，对人体呼吸的监护检测也是现代医学监护技术的一个重要组成部分。呼吸信号不仅仅局限于呼吸频率、呼吸节律、动脉血气以及普通胸片等常规项目，更受到重视的是，能确切反映患者通气/氧合状况并能指导机械通气治疗参数调节和临床用药的指标。但在现有的技术条件下，要实现用便携式呼吸监护设备实时动态连续监护这一系列的生理参数，是非常困难的。

呼吸频率是呼吸行为一项重要的参数，通过对呼吸率的研究分析，可以获得许多隐藏在其背后的内在的生理信息，并且对它的检测也较易实现，所以现有的呼吸监护设备主要监测的就是呼吸频率。因此，本文中所提到的呼吸信号，就狭义的理解为呼吸频率信号。