随着科学技术的发展，频谱分析作为近代的信号分析方法在各
个学科研究中已经广泛的应用，是电子产品研发、生产、检验的重
要工具之一。高分辨率、宽频带的实时数字频谱分析仪的设计和实
现一直是该领域的研究热点。实时频谱分析在工程实践和理论研究
中有着重要的意义，但是目前普遍价格比较昂贵。本文设计了一种
新的基于Nios II的嵌入式频谱分析仪。Nios II是Altera公司研发的
基于FPGA的可配置32位软核处理器，其可配置特性给嵌入式系统
设计带来了更大的灵活性，为嵌入式系统的设计提供了一种全新的思
路。本文以Nios II平台为核心设计嵌入式频谱分析仪，给出了基于
Cyclone II芯片的Nios II的实现框图。
本文首先介绍了频谱分析仪的基本设计原理和功能，并说明了基
于Nios II的嵌入式频谱分析仪的优点和研制技术指标，对Nios II
的体系结构进行了深入的分析，并对Nios II独有的Avalon总线接口
进行7了剖析。然后充分利用FPGA和Nios It韵特点，采用周期图法
进行功率谱密度分析、FFT实现采用全硬件级联结构、功率谱的模
值计算，通过近似分析用硬件实现，在系统结构设计中尽量采用低
耗时的数据传输方式和充分利用FPGA中的资源。由于时间关系和
硬件资源限制，在本次设计中系统仅完成了在48Khz采样频率下的
低频信号的频谱分析和信号的时域、功率谱密度液晶显示。仿真和
理论分析表明，实验结果正确。最后论文对主要工作进行了总结，并
指出了系统需要进一步完善和发展的方向。
