电荷交换复合光谱（CXRS）诊断是一种非常强大的主动诊断手段，用于对高温等离子体内部参数进行无接触式测量。CXRS光谱信号的复杂性和重要性已经被聚变界广泛认识，通过对CXRS光谱的组成成分进行全面模拟，可分解为一些包含当地等离子体参数信息的标准线型组成（如高斯分布）。本文的主要内容就是基于MATLAB和IDL编程的基础上，对获取的电荷交换复合光谱数据进行拟合分析与处理以及拟合算法的分析和研究。本文首先对核聚变相关内容做了简述，再对中国磁约束发展历程与实现核聚变的容器托卡马克装置进行了相关介绍，然后对高温等离子体诊断方法做了介绍，接着详细介绍了电荷交换光谱（CXRS）诊断相比其他诊断方法的优势及其原理和HL-2A装置上的CXRS诊断系统、原始光谱数据的获得，接下来分别介绍了基于MATLAB的最小二乘法的编程和光谱数据的处理，基于MATLAB的遗传算法的编程和光谱数据处理和基于IDL的最小二乘法的编程和光谱数据处理，最后还对实验算法和结果做了分析和总结。通过对西南核物理研究所的HL-2A装置所获取的CXRS实验数据进行拟合，获得了同一帧下不同通道的离子温度和旋转速度的空间分布图，拟合结果与理论结果基本一致。本文首次利用5条高斯曲线拟合CXRS光谱数据的基于MATLAB的遗传算法，并成功的将最小二乘法处理CXRS光谱数据应用到IDL数据处理平台，并与长期发展的基于MATLAB的最小二乘法CXRS光谱数据处理所得出的结果进行了对比分析。结果表明基于MATLAB的遗传算法和最小二乘法的拟合结果基本一致，应用遗传算法拟合的效果也很好，IDL环境下的最小二乘法光谱数据处理效率比MATLAB环境下的最小二乘法光谱数据处理效率更高。