黄 翔，王小华，黄学新

（长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410004）

频谱分析仪是微电子测量领域中最基础、最重要的测量仪器之一，是从事各种电子产品研发、生产、检验的重要工具。高分辨率、宽频带数字频谱分析的方法和实现一直是该领域的研究热点[1]。现代频谱分析仪是基于现代数字信号处理理论的频谱分析仪，信号经过前置预处理、抗混叠滤波、A/D变换、数字频谱分析等环节而得到信号中的频率分量，达到与传统频谱分析仪同样的结果。

本设计完全利用FPGA实现FFT，在FPGA上实现整个系统构建。其中CPU选用Altera公司的Nios II软核处理器进行开发,硬件平台关键模块使用Altera公司的EDA软件QuartusIIV8.0完成设计。整个系统利用Nios II软核处理器通过Avalon总线进行系统的控制。全文重点阐述了整个系统的设计流程，同时对于方案中的设计思路和重要部分给予说明。

1 系统设计方案

频谱分析仪一般分为两类：

一种是扫频调谐式的分析仪，此类分析仪通过各类滤波，再经过一个外差的接收机，把输入信号中的中频信号进行分析，从而得到频谱分析的结果。这是现在最为普遍的频谱分析仪结构，此类分析仪结构复杂[2]。

另外一种是动态的信号分析仪，即快速傅里叶变换FFT分析仪。它利用FFT将信号分解成分立的频率分量，由模拟/数字转换器（ADC）直接对输入信号取样，经过FFT处理后获得频谱分布图。此类分析仪速度明显优于传统分析仪，可以进行实时分析。本文的设计就采用这种原理。……