本文部分研究内容来源于国防预先研究课题“实时测量中的数字信号处理技术”。该课题的目标之一是研究算法的，尤其是测量算法的实时性能。按照课题要求，论文首先研究如何提高FFT谱分析算法的实时性。基于复调制的细化算法是经典的谱细化算法。在这种算法里，对长采样数据复调制，把欲分析的频段的中心频率移到零频点，然后重采样、低通滤波得到欲分析的频段，再做FFT分析。基于复解析带通滤波的方法是使用解析带通滤波器直接对长采样数据抽取滤波，然后做少量点的频移。基于多相滤波的细化算法改进了复调制细化算法的滤波环节。而基于均匀DFT滤波器组的算法充分利用了滤波器组的中心频率的分布特点，省略了复频移环节和整序环节，同时利用多相分解的方法改善了滤波环节，兼有各种方法的优点而大大的提高了算法的实时性。论文使用MATLAB对算法进行了功能仿真，在TMS320C6711 DSK上实现算法以进行实时仿真。仿真结果符合理论推导。提出或改进的谱细化算法可用于研制高性能的实时频谱分析仪。论文第二部分研究把数字信号处理算法高效率地映射到信号处理硬件结构上的方法，侧重于固定资源约束下的算法-硬件映射的研究。考虑到算法映射问题的NP复杂度和求解时间的指数性增加，本文主要研究两步规划方法，即先进行数据流图的最优规划，然后进行处理器的映射。论文运用运筹学中的0-1整数规划方法建立算法-硬件映射模型。根据已提出的数据流图的界，确定规划和映射模型的目标函数，即最小化循环周期界和周期延迟界，进而建立规划和映射问题的一系列的约束条件。对IIR滤波算法在4个PE的处理器阵列上的映射建立了模型，并使用LINGO规划软件进行了模型求解。接着对模型进行了改进以适合信号处理算法向超长指令字（VLIW）的数字信号处理器进行映射，建立规划与映射模型用于向TMS320C6X进行指令映射。对2阶IIR滤波算法在TMS320C6X上的映射建立了模型，并使用LINGO进行模型求解。提出的算法-硬件映射方法可以用于指导实时信号处理系统的最优设计，也可以用于研究VLIW DSP的自动优化编译系统。