混合光纤同轴(Hybrid Fiber Coaxial，HFC)接入网技术是以传统的有线电视(CATV)网络为基础经过改造而形成的一种宽带接入网技术。用户可以使用有线电缆调制解调器(Cable Modem，CM)与HFC网络前端的设备电缆调制解调器端接系统(Cable Modem Termination Systems，CMTS)进行双向数据通信，通过HFC网络连入Internet网。负责管理HFC网络的双向通信并管理各个用户CM的协议是DOCSIS。　　 HFC网络星树形的拓扑结构导致了在网络前端处上行频段内汇聚了大量的噪声，称为“漏斗效应”，影响了上行数据传送及用户的上网质量。所以，我们设计了一款用于实时监测HFC网络上行信道信号频谱的仪器，用于实时监测上行信道的噪声和有用信号的频谱，根据信道特征合理调试网络中同轴线段的放大器并合理地设置每个光节点覆盖的用户数，使用户上网正常。然而由于传统模拟超外差式扫频频谱仪的扫描时间很长，难以达到实时性，可能会丢掉上行信道的一些频谱信息，所以我们采用的是实时数字FFT的方法实现的，达到了每小于1ms的时间就能分析一场频谱的性能。利用数字信号处理技术和高速的DSP器件以及FPGA器件完成设计。　　 这篇论文主要探讨FFT算法如何应用到频谱分析中，讨论了数字FFT频谱仪与模拟超外差式扫频频谱仪的联系，讨论了基于下变频法和统一的FFT算法实现频谱细化的方法，并讨论了DSP如何高速实现频谱分析算法以达到我们仪器设计的1ms分析一场频谱的目的，以及讨论下位机上DSP与FPGA接口的实现。在课题实际制作过程中，使用算法仿真工具matlab进行各种算法的仿真，并在实际DSP系统上调试各项程序。课题中使用ADI公司的高速浮点DSPSHARC-21369并配合ALTERA公司的高性能CycloneIII系列FPGA进行下位机的设计。该课题是我在实习公司实际参与的一项研发课题，所以很有实用价值，该系统现已在部分省份的电视台工作，效果很好。