多组分混合气体定量分析在诸如煤矿安全预警、变压器故障检测、石化分析和环境监测等领域有着十分重要的意义，特别是随着科技和工业化的发展，对混合气体的实时、在线检测要求越来越高。气体检测的主要方法主要有气相色谱法、传感器法、光谱吸收法等，暂时不能应用于野外现场的实时在线定量分析，傅里叶变换光谱技术以其特有的优势成为研究热点，而商用傅里叶变换红外光谱仪还停留在实验室应用阶段，要实现野外在线分析需要解决扫描分辨率和扫描速度矛盾的问题，而其重中之重是信号处理问题。傅里叶变换光谱仪信号处理的核心部分是傅里叶变换算法的实现，绝大部分仪器采用PC机软件实现，也有少量的采用专用FFT处理芯片与通用片上系统实现。但是，由于FFT专用处理芯片价格昂贵，且只能用于数据处理，无法实现控制功能，设计时还需要加入一个控制芯片，设计成本较高。鉴于上述情况，本论文从信号处理电路的角度出发，采用FPGA技术，设计和开发一种适用于气体在线分析的傅里叶变换光谱仪专用信号处理器。它集信号调理与变换、高速数据采样、傅里叶变换算法、数据分析与处理、系统逻辑控制于一体的高集成的32位片上系统，解决傅里叶变换红外光谱仪应用于气体在线分析的信号处理难题。　　 本文在分析傅立叶变换红外光谱仪的结构与原理的基础上，对比选取了砷化镓探测器作为本文的光电探测器、EF2C8Q208作为32位片上系统为数据处理芯片构建信号处理系统。理论计算和对比分析了Cooley-Tukey FFT算法、Good-Thomas FFT算法、Winograd FFT算法在FPGA实现的优缺点，鉴于Cooley-Tukey FFT算法具有结构相对固定，应用灵活的优点，只需要少量的修改相关参数就可以灵活的获得不同点数和不同位宽的FFT运算，故选取Cooley-Tukey FFT算法作为理论设计基础，并进行FFT的硬件实现设计。本设计利用Quartus开发平台与Verilog HDL语言进行算法描述和硬件编程，给出了开发流程和主要部分的功能仿真图。此外，采用直流信号和傅里叶变换光谱仪干涉信号进行了硬件测试，并利用Matlab平台对测试结果进行了仿真验证，结果表明最大误差点模值的相对误差为5.14％，达到了混合气体探测的要求。