随着科学技术的进步,人们对测量技术的要求越来越高,电子测量技术在各个领域的应用也越来越广泛。传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,己经很难满足实际测量工作中多样性、多功能的需要。虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,因而在降低仪器成本的同时,使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高,可以更方便的组建测试系统,更好的满足多种测量要求。虚拟仪器实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物,实现了传统仪器测量理论和测量方法上的革命性突破。本文以虚拟频谱仪为研究对象,采用虚拟仪器的思想,结合计算机的结构特点,采用NI公司的LabWindows/CVI为主要开发平台,借助Matlab强大的功能函数库,实现了具有经典谱估计和现代谱估计两种方法的虚拟频谱仪。在虚拟仪器中,功能软件是它的灵魂,本文重点研究虚拟频谱分析仪中的谱估计方法实现,针对虚拟频谱仪的功能需求,两种谱估计方法的基本原理,对其各自的性能进行了大量的分析比较。最后,借助CORTEX NT中频综合基带设备、USB数字化检前记录设备及Agilent 8563EC频谱仪构建一个测试平台,对论文所研究和实现的两种谱估计方法进行了功能测试。